JPH0219593Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は信号発電機を点火信号源とした内燃機
関用点火装置に関し、特に機関の逆転を防止でき
る内燃機関用点火装置に関するものである。

従来技術 ２サイクル内燃機関は逆回転が可能であるた
め、機関が逆回転する時にも点火動作が可能な点
火装置が用いられていると、一度機関が逆回転す
ると機関はそのまま逆回転しつづける問題があ
る。一般に点火信号発電機は、機関の点火位置付
近で信号コイルの鎖交磁束の変化に応じて信号コ
イルに正極性及び負極性の信号電圧を発生する。
そしてそのいずれか一方の極性の信号によつて点
火回路を動作させて機関点火電圧を発生させてい
る。しかしながら、この種の点火信号発電機では
機関の逆回転時にも回転角度位置に対して正転時
とは極性が反転した負極性及び正極性の信号を発
生するため、何らかの理由で機関が逆転した場合
でも正転時と同様に点火回路を動作させて機関の
逆回転を継続させることがある。そこで従来から
機関の逆回転時に、点火動作が行なわれないよう
にした内燃機関用点火装置が種々提案されてい
る。従来のこの種の点火装置の１つとして、機関
の点火位置において、機関の正転時には第１極性
（例えば正極性）の信号より遅れた時期に第２極
性（例えば負極性）の信号を発生し、機関の逆転
時には第１極性の信号より早い時期に第２極性の
信号を発生するように構成した点火信号発電機を
用いたものがある。この点火装置では前記第１極
性の信号によつて点火回路を動作させて機関点火
電圧を発生させ、機関の逆転時には前記第２極性
の信号によつて動作する時間回路の出力で開閉素
子を動作させて第１極性の信号が点火回路に与え
られるのを阻止するようにしている（実公昭53−
43940号）。しかし従来提案されたこの種の点火装
置では、第１極性の信号を阻止するだけであるた
め、信号発電機が機関からの振動をうけてノイズ
信号を発生したりあるいは他からの誘導によつて
信号回路にノイズ電圧が誘起したりした場合に
は、点火回路にこれらのノイズ信号が与えられて
点火回路が誤動作し、機関の逆転を確実に防止す
ることができなかつた。

考案の目的 本考案の目的は、簡単な構成で機関の逆回転を
防止できるようにした内燃機関用点火装置を提供
することにある。

考案の構成 本考案は、機関の回転に同期して正転時には負
極性の信号に続いて正極性の信号を出力し、機関
の逆転時には正極性の信号に続いて負極性の信号
を出力する点火信号発電機と、該点火信号発電機
の上記正極性の信号を入力とし該正極性の電圧が
所定値になると導通して点火信号を出力する制御
端子を備えた点火信号制御用スイツチ手段と、上
記点火信号を入力として点火用高電圧を発生する
点火回路とを備えてなる内燃機関点火装置におい
て、上記点火信号発電機は正転時に正極性の信号
電圧の波高値が負極性の信号電圧より高くなり逆
転時に正極性の信号電圧の波高値が負極性の信号
電圧より低くなるように構成し、上記負極性の信
号により充電されるコンデンサと、該コンデンサ
の充電電圧を上記点火信号制御用スイツチ手段の
上記制御端子に逆バイアスする逆バイアス回路
と、上記コンデンサを所定の時定数で放電する放
電回路とを設け、機関の逆転時に上記コンデンサ
の充電電圧が上記正極性の信号の信号電圧の波高
値より低くならないように上記放電回路の時定数
を設定したことを特徴とするる内燃機関用点火装
置である。このように構成すると、点火信号発電
機から出力される負極性の信号により充電される
コンデンサの充電電圧により、点火信号制御用ス
イツチ手段の制御端子を逆バイアスさせ、更にコ
ンデンサの放電回路の時定数を機関が逆回転した
ときにコンデンサの充電電圧が点火信号発電機か
ら出力される正極性の信号の電圧の波高値より低
くならないように設定したので、逆回転時におけ
る正極性の信号による点火動作を阻止できる上、
ノイズ等による誤動作も確実に阻止することがで
きる利点がある。

実施例 以下、図面を参照して本考案の実施例を詳細に
説明する。

第１図は本考案の一実施例の回路を示したもの
で、同図において、１は機関の回転と同期して点
火信号を発生する点火信号発電機、２は点火信号
発電機１から出力される信号に従つて機関点火用
の高電圧を発生する点火回路、３は点火信号発電
機１からの信号を制御する点火信号制御回路であ
る。点火信号発電機１には一端を接地した信号コ
イル１１が設けられており、機関の正転時には機
関の点火位置において図示破線矢印方向の負極性
の信号v₁についでこれより振幅が大きい図示実線
矢印方向の正極性の信号v₂を発生し、機関の逆転
時には図示実線矢印方向の正極性の信号v₃′につ
いでこれより振幅が大きい図示破線矢印方向の負
極性の信号v₂′を発生するように構成されている。
尚本明細書においては、点火動作に用いられる方
の極性の信号を正極性の信号とし、点火動作に用
いられない方の極性の信号を負極性の信号と云
う。第２図は信号コイル１１に上記のような信号
を発生する点火信号発電機の一例を示したもの
で、この信号発電機は磁石回転子１２と固定子１
３とからなつている。磁石回転子１２は磁性材料
からなる回転子本体１４の凹部１５内に回転子本
体の径方向に着磁された永久磁石１６が固定され
て外周部には図示極性の磁極が構成され、回転子
１２の中心部には機関の出力軸等の駆動軸が嵌着
される軸取付孔１７を有している。固定子１３
は、磁石回転子１２の隣接する異極性磁極にそれ
ぞれ空隙を介して対向するような極間隔を有する
略Ｕ字形の積層鉄心１８に一端を接地した信号コ
イル１１が巻装されて構成されている。この信号
発電機において、機関が正方向に回転して磁石回
転子１２が時計方向に正回転すると信号コイル１
１と鎖交する磁束φが第３図ａに示すように変化
し、この磁束変化に応じて信号コイル１１には第
３図ｂに実線で示す波形のように負極性電圧v₁、
正極性電圧v₂および負極性電圧v₃が順に誘起す
る。そして磁束φの変化が大きい位置で発生する
正極性電圧v₂は磁束φの変化がこれより小さい位
置で発生する負極性電圧v₁及びv₂よりは振幅又は
波高値が大きい。機関が逆方向に回転して磁石回
転子１２が反時計方向に回転すると、信号コイル
１１に誘起する電圧の極性は磁石回転子１２の同
じ回転角度位置に対して正回転の場合と逆にな
り、出力波形は第３図ｂに破線で示す（時間は右
から左へ経過する）ように正極性電圧v₃′、負極
性電圧v₂′及び正極性電圧v₁′の順に誘起する。こ
の場合には負極性電圧v₂′の振幅は正極性電圧
v₃′及びv₁′の振幅より大きい。

点火回路２の構成を説明すると、符号２１は機
関と同期回転する磁石発電機内に設けられて交流
出力を発生するエキサイタコイル、２２は１次コ
イル２２ａ及び２次コイル２２ｂを有する点火コ
イルで１次コイル２２ａの一端はエキサイタコイ
ル２１の非接地側端子に接続されている。２３は
２次コイル２２ｂに接続された点火プラグ、２４
はダイオード２５を介してエキサイタコイル２１
に並列接続されたトランジスタで、トランジスタ
２４は導通した際にエキサイタコイル２１の図示
矢印方向の出力を短絡する。一次コイル２２ａの
他端とトランジスタ２４のベースとの間にはダイ
オード２９と抵抗２６との直列回路からなるベー
ス回路が接続されている。ダイオード２９のアノ
ードと点火コイルの１次コイル２２ａの接続点と
トランジスタ２４のエミツタとの間にはサイリス
タ２７が接続されており、サイリスタ２７は導通
した際にトランジスタ２４のベース電流を側路さ
せて該トランジスタを遮断させる。２８はサイリ
スタ２７のゲート・カソード間に接続された抵抗
である。上記の点火手段２は公知のトランジスタ
式マグネト点火回路であり、エキサイタコイル２
１に図示矢印方向の電圧が誘起すると点火コイル
２２の１次コイル２２ａ、ダイオード９及び抵抗
２６を通してトランジスタ２４にベース電流が供
給されて該トランジスタが導通し、このトランジ
スタ２４を通してエキサイタコイル２１の短絡電
流が流れる。この短絡電流の瞬時値が略最大値に
達した時点でサイリスタ２７のゲートに点火信号
が印加されると、前記サイリスタ２７が導通して
トランジスタ２４のベース電流を側路させる。従
つてトランジスタ２４が遮断されてエキサイタコ
イル２１の短絡電流は急激に点火コイルの１次コ
イル２２ａに流れる。このため点火コイル２２の
鉄心磁束が急変して２次コイル２２ｂに高電圧が
誘起し、点火プラグ２３に点火火花を発生させ
る。

点火信号制御回路３の構成を説明すると、３１
は点火信号制御用スイツチ手段としてのPNPト
ランジスタであり、該トランジスタ３１のコレク
タは点火回路２内のサイリスタ２７のゲートに接
続され、エミツタはアノードが信号コイル１１の
非接地側出力端子に接続されたダイオード３２の
カソードに接続され、更にベース・エミツタ間に
は抵抗３３が接続されている。３４はバイアス用
のコンデンサであり、コンデンサ３４の一端はカ
ソードが信号コイルの非接地側端子に接続された
ダイオード３５のアノードに接続され、その他端
はアノードが接地されたダイオード３６のカソー
ドに接続されている。コンデンサ２４の両端には
並列に抵抗３７が接続されており、またコンデン
サ３４の一端とダイオード３５のアノードの接続
点とダイオード３６のアノードとの間には抵抗３
８が接続されている。

次に上記実施例の動作を説明する。機関の正転
時に第２図の点火信号発電機の回転子１２が正回
転すると、信号コイル１１には、回転角θに対し
て第４図ａに実線で示すような信号電圧が誘起す
る。この波形は第３図ｂに実線で示したのと同様
のものである。角度θ₁で信号コイル１１に負極性
の電圧v₁が誘起すると、信号コイル１１→ダイオ
ード３６→コンデンサ３４→ダイオード３５→信
号コイル１１の経路で電流が流れてコンデンサ３
４を第１図に図示する極性に充電する。このコン
デンサ３４の端子電圧v_cの波形は第４図ａに破線
で示すようになる。ついで角度θ₂で信号コイル１
１に正極性電圧v₂が誘起すると、この電圧v₂は信
号コイル１１→ダイオード３２→トランジスタ３
１のエミツタ・コレクタ間及び抵抗３３→コンデ
ンサ３４及び抵抗３７→抵抗３８の経路で電流を
流してトランジスタ３１にベース電流i_bを与える
方向に印加される。しかしながら、コンデンサ３
４の端子電圧v_cが上記の回路に逆バイアス電圧を
与えているので、直ちにベース電流i_bが流れるこ
とはない。即ち、点火信号発電機１が出力する信
号電圧は正回転においては、正極性の電圧v₂の振
幅が負極性の電圧v₁の振幅より大きくなるため、
正極性電圧v₂が上昇して角度θ_iにおいて電圧v₂の
瞬時値がコンデンサ３４の端子電圧即ち逆バイア
ス電圧v_cの値に達すると、この位置からトランジ
スタ３１のエミツタ・ベース間には第４図ｂに示
すようにベース電圧v_bが順方向に印加されること
になる。したがつてこのトランジスタ３１には第
４図ｃに示すように角度θ_iの位置からベース電流
i_bが流れる。その結果、トランジスタ３１が導通
して、点火回路２のサイリスタ２７のゲートに第
４図ｄに示すような点火信号としての点弧信号v_t
が与えられるので点火回路２が動作して機関点火
用の高電圧が発生させられる。そしてコンデンサ
３４の充電電荷は抵抗３７を通して放電するが、
コンデンサ３４の静電容量の値と抵抗３７の抵抗
値とで定まる時定数の値は比較的大きく選定して
あり、逆バイアス電圧v_cは次の点火位置まで保持
される。このため信号コイル１１の出力側回路に
第４図ａに示すように逆バイアス電圧v_cよりは低
い振幅をもつノイズ電圧v_oが発生しても、このノ
イズによつてトランジスタ３１は導通することが
ない。

次に、機関の逆回転時に第２図の点火信号発電
機の回転子１２が逆回転すると、信号コイル１１
には、回転角θに対して第５図に実線で示したよ
うな信号電圧が誘起する。この波形は第３図ｂに
破線で示したのと同様のものである。角度θ₃で信
号コイル１１に負極性の信号電圧v₂′が誘起する
と、この電圧v₂′によりダイオード３６及び３５
を通してコンデンサ３４が第１図に図示する極性
に充電され、コンデンサ３４の端子電圧v_c′は第
５図に破線で示すようになる。コンデンサ３４は
信号電圧v₂′の波高値に略等しい値まで充電され
る。したがつて、角度θ₂で信号コイル１１に正極
性の信号電圧v₁′が誘起しても、コンデンサ３４
による逆バイアス電圧v_c′が信号電圧v₁′より大き
いので、トランジスタ３１にはベース電流は流れ
ず、トランジスタ３１は導通しない。そしてコン
デンサ３４の電荷は抵抗３７を通して放電するの
で、コンデンサ３４の端子電圧で与えられる逆バ
イアス電圧v_c′は時間の経過とともに低下してい
くが、CR時定数を次に角度θ₄で正極性の信号電
圧v₃′が誘起したときに逆バイアス電圧v_c′の値が
なお信号電圧v₃′の波高値より大きな値にあるよ
うに設定してあるので、正極性の信号電圧v₃′が
誘起してもトランジスタ３１は導通しない。従つ
て点火回路２のサイリスタ２７には点弧信号が印
加されない。正極性電圧v₃′より逆バイアス電圧
v_c′の値が大きくなるための条件は、近似的に次
のように与えられる。即ち、いま機関の１回転で
信号コイル１１に１回信号電圧が発生するものと
し、機関の最低回転数（アイドリング回転数）を
N₀（rpm）、正極性信号電圧v₃′と負極性信号電圧
v₂′の診幅の比をα、コンデンサ３４の静電容量
をＣ、抵抗３７の抵抗値をＲとすれば、上記の条
件は次式 RC＞60／N₀lnα となる。本考案では、信号電圧v₂′及びv₃′の大き
さ並びにコンデンサ３４と抵抗３７による時定数
RCの値が上記の条件を満足するように設定され
ているので、機関の逆回転時にアイドリング回転
数以上になると点火回路２に点火信号が与えられ
ることがなく、従つて機関の逆回転は継続しな
い。また信号コイル１１の出力側回路に第５図に
示すように逆バイアス電圧v_c′よりは低い振幅を
もつノイズ電圧v_oが発生してもこのノイズによつ
てトランジスタ３１が導通することはない。

第６図は本考案の他の実施例を示す回路であ
り、この実施例では点火信号制御用スイツチ素子
としてNPN形トランジスタ３１′を用いている。
尚第１図に示す部材と同一の部材には同一符号が
付してある。また点火回路２の回路構成は第１図
のものと同様であるので回路の一部のみを示して
ある。第６図の実施例の動作は、信号コイル１１
の正極性信号電圧v₂によつてトランジスタ３１′
にベース電流を供給する経路が信号コイル１１→
抵抗３８→コンデンサ３４及び抵抗３７→トラン
ジスタ３１′のベース・エミツタ間→ダイオード
３２→点火手段２の抵抗２８→信号コイル１１の
経路であること以外は略同様であるので説明を省
略する。

上記の実施例においては、点火信号制御用スイ
ツチ手段としてトランジスタ３１又は３１′を用
いているが、このトランジスタ３１又は３１′の
かわりにサイリスタ等の制御スイツチ素子を用い
ても同様の効果が得られる。また点火信号発電機
として第２図に示したような単独の磁石式発電機
のかわりに、点火回路２の点火電源用としての磁
石発電機と一体に構成して機関の正転時には負極
性の信号に続いてこれより振幅が大きい正極性の
信号を発生し機関の逆転時には正極性の信号に続
いてこれより振幅が大きい負極性の信号を発生す
るようにした点火信号発電機を用いてもよい。さ
らに、上記実施例においては点火回路２としてト
ランジスタ式マグネト点火回路を用いて説明した
が、点火手段２としてコンデンサ放電式点火回路
やバツテリ電源の電流遮断式点火回路を用いた場
合にも本考案は適用できる。

考案の効果 以上のように本考案によれば、点火信号発電機
から出力される負極性の信号により充電されるコ
ンデンサの充電電圧により、点火信号制御用スイ
ツチ手段の制御端子を逆バイアスさせ、更にコン
デンサの放電回路の時定数を機関が逆回転したと
きにコンデンサの充電電圧が点火信号発電機から
出力される正極性の信号の電圧の波高値より低く
ならないように設定したので、逆回転時における
正極性の信号による点火動作を阻止できる上、ノ
イズ等による誤動作も確実に阻止することができ
る利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す回路図、第２
図は本考案で用いる点火信号発電機の一例を示す
概略構成図、第３図ａ及びｂは第２図の点火信号
発電機における信号コイルの鎖交磁束波形図及び
誘起電圧波形図、第４図は第１図の実施例におい
て機関が正回転したときの各部の電圧及び電流の
波形図、第５図は同実施例において機関が逆回転
したときの各部の電圧波形図、第６図は本考案の
他の実施例を示す回路図である。 １……点火信号発電機、１１……信号コイル、
２……点火回路、２１……点火電源用エキサイタ
コイル、２２……点火コイル、２３……点火プラ
グ、２４……トランジスタ、２５……ダイオー
ド、２７……サイリスタ、２６，２８……抵抗、
３……点火信号制御回路、３１……トランジスタ
（点火信号制御用スイツチ素子）、３４……コンデ
ンサ（バイアス用）、３２，３５，３６……ダイ
オード、３３，３７，３８……抵抗。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 機関の回転に同期して正転時には負極性の信号
   に続いて正極性の信号を出力し、機関の逆転時に
   は正極性の信号に続いて負極性の信号を出力する
   点火信号発電機と、該点火信号発電機の前記正極
   性の信号を入力とし該正極性の電圧が所定値にな
   ると導通して点火信号を出力する制御端子を備え
   た点火信号制御用スイツチ手段と、前記点火信号
   を入力として点火用高電圧を発生する点火回路と
   を備えてなる内燃機関点火装置において、前記点
   火信号発電機は正転時に正極性の信号電圧の波高
   値が負極性の信号電圧より高くなり逆転時に正極
   性の信号電圧の波高値が負極性の信号電圧より低
   くなるように構成し、前記負極性の信号により充
   電されるコンデンサと、該コンデンサの充電電圧
   を前記点火信号制御用スイツチ手段の前記制御端
   子に逆バイアスする逆バイアス回路と、前記コン
   デンサを所定の時定数で放電する放電回路とを設
   け、機関の逆転時に前記コンデンサの充電電圧が
   前記正極性の信号の信号電圧の波高値より低くな
   らないように前記放電回路の時定数を設定したこ
   とを特徴とする内燃機関用点火装置。