JPH041341Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、コンデンサ放電式の内燃機関用点火
装置に関するものである。

［従来の技術］ 内燃機関用の点火装置として、点火コイルと、
内燃機関により駆動される発電機内に配置された
エキサイタコイルと、点火コイルの１次側に設け
られてエキサイタコイルの一方の半サイクルの出
力で一方の極性に充電される点火エネルギー蓄積
用コンデンサと、導通した際に点火エネルギー蓄
積用コンデンサの電荷を点火コイルの１次コイル
を通して放電させるように設けられた放電制御用
サイリスタと、内燃機関の所定の回転角度位置で
１サイクルの信号を発生する信号コイルの出力を
入力として内燃機関の点火時期に放電制御用サイ
リスタをトリガする放電制御用サイリスタトリガ
回路とを備えたコンデンサ放電式の点火装置が用
いられている。

この点火装置においては、エキサイタコイルの
出力により点火エネルギー蓄積用コンデンサが充
電され、機関の点火時期に信号コイルの出力で放
電制御用サイリスタにトリガ信号が供給される。
従つて放電制御用サイリスタが導通して点火エネ
ルギー蓄積用コンデンサの電荷を点火コイルの１
次コイルに放電させる。これにより点火コイルの
鉄心中で大きな磁束変化が生じ、該点火コイルの
２次コイルに点火用の高電圧が誘起する。この高
電圧は高圧コードを通して機関のシリンダに取付
けられた点火プラグに印加されるため、該点火プ
ラグに火花が生じ、機関が点火される。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記のような従来のコンデンサ放電式の内燃機
関用点火装置においては、信号コイルの先の半サ
イクルの出力が所定のトリガレベルに達した時に
放電制御用サイリスタにトリガ信号が供給される
ため、内燃機関の点火時期はほぼ一定になり、回
転速度Ｎ（rpm）に対する点火時期（上死点TDC
から進角側に測つた角度）αの特性は第３図に符
号ａで示した線図のようになる。この様な特性で
は、機関の高速領域で機関の回転速度が上り過
ぎ、機関が焼付く等の不具合が生じることがあつ
た。

尚特開昭59−79072号、特公昭57−32224号、及
び特公昭58−49707号に示されているように、機
関の回転速度を制限するために回転速度が設定値
以上になつたときに点火時期を遅らせるようにし
た点火装置が知られている。しかしながら従来の
この種の点火装置では、遅角幅が信号源から得ら
れる交流信号の一方の半サイクルの幅以下に制限
されていたため、遅角幅を広くとることができな
いという問題があつた。

本考案の目的は、機関の回転速度が設定値以上
になつたときに点火時期を十分な遅角幅をもつて
急激に遅らせることにより、機関の回転速度の上
昇を抑えることが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。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、その実施例を示す第１図に見られる
ように、点火コイルIGと、内燃機関により駆動
される発電機内に配置されたエキサイタコイル
Leの一方の半サイクルの出力で一方の極性に充
電される点火エネルギー蓄積用コンデンサＣ１
と、導通した際に点火エネルギー蓄積用コンデン
サＣ１の電荷を点火コイルIGの１次コイルＷ１
を通して放電させるように設けられた放電制御用
サイリスタＳ１と、内燃機関の所定の回転角度位
置で１サイクルの信号を発生する信号コイルLs
の出力を入力として内燃機関の点火時期にサイリ
スタＳ１をトリガする放電制御用サイリスタトリ
ガ回路Ｔとを備えた内燃機関用点火装置におい
て、機関の高速時に点火時期を急激に遅らせるこ
とができるようにしたものである。

そのため、本考案においては、トリガ回路Ｔが
信号コイルLsの先の半サイクルの出力でサイリ
スタＳ１に点弧信号を供給する第１の信号供給回
路と、点火時期制御用コンデンサＣ２と、信号コ
イルLsの後の半サイクルの出力で点火時期制御
用コンデンサＣ２を一方の極性に充電する点火時
期制御用コンデンサ充電回路と、点火時期制御用
コンデンサの充電電流が所定値以上になつた時に
放電制御用サイリスタＳ１に点弧信号を与える第
２の信号供給回路と、点火時期制御用コンデンサ
Ｃ２の電荷を一定の時定数で放電させる放電回路
と、導通した際に信号コイルLsの先の半サイク
ルの出力を短絡するように設けられた信号短絡用
サイリスタＳ２と、信号コイルLsの先の半サイ
クルの出力が発生した時に信号短絡用サイリスタ
Ｓ２に点弧信号を供給する信号短絡用サイリスタ
トリガ回路と、点火時期制御用コンデンサＣ２の
両端電圧が一定のレベル以上の時には遮断状態を
保持して信号短絡用サイリスタＳ２への点弧信号
の供給を許容し、点火時期制御用コンデンサＣ２
の両端電圧が一定のレベル未満の時に導通して信
号短絡用サイリスタＳ２への点弧信号を該信号短
絡用サイリスタから側路する信号短絡用サイリス
タ制御用スイツチ回路SCとを具備している。

［考案の作用］ 上記の点火装置において、点火時期制御用コン
デンサＣ２は信号コイルLsの後の半サイクルの
出力で一方の極性に充電される。信号コイルLs
の後の半サイクルの出力電圧がピーク値を過ぎる
とこのコンデンサＣ２の電荷は放電回路を通して
一定の時定数で放電する。

機関の回転速度が設定値Ns未満の時には、信
号コイルLsの先の半サイクルの出力が発生する
前に点火時期制御用コンデンサの両端電圧が一定
のレベル未満になり、信号短絡用サイリスタ制御
用スイツチが導通する。従つて信号コイルが先の
半サイクルの出力を発生した時に信号短絡用サイ
リスタに点弧信号が与えられることがなく、該信
号短絡用サイリスタは遮断状態に保持される。そ
のため放電制御用サイリスタには第１の信号供給
回路を通して支障なく点弧信号が与えられ、角度
θ１の位置で信号コイルの先の半サイクルの出力
が所定のトリガレベルVgkに達した時に放電制御
用サイリスタに点弧信号が与えられて点火動作が
行われる。

機関の回転速度が設定値Nsに達すると、信号
コイルLsの先の半サイクルの出力が発生した時
に未だ点火時期制御用コンデンサの両端電圧が一
定のレベル以上になつており、信号短絡用サイリ
スタ制御用スイツチが遮断状態を保持している。
従つて信号コイルLsが先の半サイクルの出力を
発生した時に信号短絡用サイリスタＳ２に点弧信
号が与えられ、該信号短絡用サイリスタが導通す
る。そのため信号コイルの先の半サイクルの出力
はこのサイリスタＳ２により短絡され、この先の
半サイクルの出力によつては放電制御用サイリス
タＳ１に点弧信号が与えられない。続いて信号コ
イルが後の半サイクルの出力を発生し、角度θ２
の位置で点火時期制御用コンデンサの充電電流が
所定値以上になると第２の信号供給回路から放電
制御用サイリスタＳ１に点弧信号が供給される。
従つて、第３図に符号ｂを付して示したように、
設定回転速度Ns未満の領域では角度θ１の位置
で点火が行われ、設定回転速度Ns以上の領域で
は角度θ１よりも遅れた角度θ２の位置で点火が
行われる。このように、本考案では機関の回転速
度が設定値以上になつた時に点火時期を急激に遅
らせるため、機関の回転速度が過度に上昇するの
を防ぐことができ、機関の焼き付を防止すること
ができる。

［実施例］ 以下添附図面を参照して本考案の実施例を説明
する。

第１図は本考案の一実施例を示したもので、同
図においてIGは１次コイルＷ１及び２次コイル
Ｗ２を有する点火コイル、Ｐは機関のシリンダに
取付けられて点火コイルIGの２次コイルＷ２に
接続された点火プラグである。点火コイルIGの
１次コイルＷ１の一端は接地され、他端は点火エ
ネルギー蓄積用コンデンサＣ１の一端に接続され
ている。コンデンサＣ１の他端はカソードを接地
した放電制御用サイリスタＳ１のアノードに接続
され、サイリスタＳ１が導通した際にコンデンサ
Ｃ１の電荷がサイリスタＳ１及び１次コイルＷ１
を通して放電するようになつている。

Leは機関により駆動される図示しない磁石発
電機内に配置されたエキサイタコイルで、このエ
キサイタコイルLeの一端は接地され、他端はア
ノードをこのエキサイタコイル側に向けたダイオ
ードＤ１を介してコンデンサＣ１の非接地側端子
に接続されている。エキサイタコイルLeの両端
にはアノードを接地側に向けてダイオードＤ２が
並列接続されている。エキサイタコイルLeは機
関の回転角θに対して第２図Ａのように変化する
交流電圧Veを出力し、この交流電圧の一方の半
サイクルにおいてダイオードＤ１を通してコンデ
ンサＣ１が図示の極性に充電される。

Lsは図示しない信号発電機内に設けられた信
号コイルで、この信号コイルは第２図Ｂに示すよ
うに所定の回転角度位置で１サイクルの信号電圧
Vsを出力する。以下この信号コイルが先に発生
する半サイクルの信号電圧Vs１を正方向信号電
圧と言い、後から発生する半サイクルの信号電圧
Vs２を負方向信号電圧と言う。信号コイルLsの
一端はアノードを接地したダイオードＤ２のカソ
ードに接続され、他端はアノードをこの信号コイ
ル側に向けたダイオードＤ３を介してサイリスタ
Ｓ１のゲートに接続されている。信号コイルLs
とダイオードＤ２及びＤ３により、正方向信号電
圧Vs１によつてサイリスタＳ１に点弧信号を供
給する第１の信号供給回路が構成されている。

また信号コイルLsの一端と接地間に抵抗Ｒ１
が接続され、信号コイルLsの他端にダイオード
Ｄ４のカソードが接続されている。ダイオードＤ
４のアノードに抵抗Ｒ２の一端が接続され、抵抗
Ｒ２の他端と接地間に点火時期制御用コンデンサ
Ｃ２が接続されている。この実施例では、抵抗Ｒ
１及びＲ２とダイオードＤ４とにより負方向信号
電圧Vs２で点火時期制御用コンデンサＣ２を充
電する点火時期制御用コンデンサ充電回路が構成
されている。

抵抗Ｒ１の非接地側端子はアノードをサイリス
タＳ１のゲートに接続したツエナーダイオード
ZDのカソードに接続され、抵抗Ｒ１とツエナー
ダイオードZDとにより、点火時期制御用コンデ
ンサの充電電流が一定値以上になつた時に放電制
御用サイリスタに点弧信号を与える第２の信号供
給回路が構成されている。

点火時期制御用コンデンサＣ２の両端には放電
回路を構成する抵抗器Ｒ３が接続され、コンデン
サＣ２の電荷が抵抗器Ｒ３を通して一定の時定数
で放電するようになつている。図示の例では抵抗
器Ｒ３が可変抵抗器からなり、その抵抗値を調整
することによりコンデンサＣ２の放電時定数を適
宜に調整し得るようになつている。

コンデンサＣ２の非接地側端子にはソースを接
地した電界効果トランジスタFtのゲートが接続
され、電界効果トランジスタFtのドレインはコ
レクタを接地したPNPトランジスタTrのベース
に接続されている。

Ｓ２はカソードを接地した信号短絡用サイリス
タで、このサイリスタのアノードは信号コイル
LsとダイオードＤ４のカソードとの接続点に接
続されて、正方向信号電圧Vs１が発生した時に
該サイリスタＳ２のアノードカソード間に順方向
電圧が印加されるようになつている。サイリスタ
Ｓ２のアノードにダイオードＤ５のアノードが接
続され、ダイオードＤ５のカソードとサイリスタ
Ｓ２のゲート間に抵抗Ｒ４が、またサイリスタＳ
２のゲートカソード間に抵抗Ｒ５がそれぞれ接続
されている。サイリスタＳ２のゲートカソード間
には抵抗Ｒ６及びコンデンサＣ３が並列に接続さ
れている。

この実施例では、ダイオードＤ５と抵抗Ｒ４及
びＲ５とにより信号コイルLsから正方向信号電
圧Vs１が発生した時に信号短絡用サイリスタＳ
２に点弧信号を供給する信号短絡用サイリスタト
リガ回路が構成されている。また電界効果トラン
ジスタFtとトランジスタTrとにより、信号短絡
用サイリスタ制御用スイツチ回路SCが構成され、
このスイツチ回路SCは、点火時期制御用コンデ
ンサＣ２の両端電圧Vc２が一定のレベル以上の
時にはそのトランジスタTrが遮断状態を保持し
て信号短絡用サイリスタＳ２への点弧信号の供給
を許容し、点火時期制御用コンデンサＣ２の両端
電圧Vc２が一定のレベル未満の時に導通して信
号短絡用サイリスタＳ２への点弧信号を該信号短
絡用サイリスタから側路する。

信号コイルLs、ダイオードＤ２ないしＤ５、
信号短絡用サイリスタＳ２、コンデンサＣ２，Ｃ
３、抵抗Ｒ１ないしＲ６、電界効果トランジスタ
Ft及びトランジスタTrにより、信号コイルLsの
出力を入力として内燃機関の点火時期に放電制御
用サイリスタＳ１をトリガする放電制御用サイリ
スタトリガ回路Ｔが構成されている。

上記の実施例において、点火時期制御用コンデ
ンサＣ２は信号コイルLsが発生する負方向信号
電圧Vs２により一方の極性に充電され、信号コ
イルLsの負方向信号電圧Vs２がピーク値を過ぎ
るとこのコンデンサＣ２の電荷が抵抗器Ｒ３を通
して一定の時定数で放電する。従つてコンデンサ
Ｃ２の端子電圧Vc２は、機関の回転角度θに対
して第２図Ｃに示すように変化する。尚第２図Ｃ
においてａは機関の回転速度が設定値Ns未満の
場合の電圧Vs２を示し、ｂは機関の回転速度が
設定値Ns以上の時の電圧Vc２を示している。

機関の回転速度が設定値Ns未満の時には、正
方向信号電圧Vs１が発生する前に点火時期制御
用コンデンサＣ２の両端電圧Vc２（絶対値）が
一定のレベルVf未満になるため、電界効果トラ
ンジスタFtが導通し、トランジスタTrが導通す
る（スイツチSCが導通する）。従つて信号コイル
が正方向信号電圧Vs１を発生した時に信号短絡
用サイリスタＳ２に点弧信号が与えられることが
なく、この信号短絡用サイリスタＳ２は遮断状態
に保持される。そのため放電制御用サイリスタＳ
１にはダイオードＤ２及びＤ３（第１の信号供給
回路）を通して点弧信号が与えられ、正方向信号
電圧Vs１が角度θ１の位置でトリガレベルVgk
に達した時に放電制御用サイリスタＳ１に点弧信
号が与えられる。これによりコンデンサＣ１が放
電し、点火動作が行われる。

機関の回転速度が設定値Nsに達すると、正方
向信号電圧Vs１が発生した時に未だ点火時期制
御用コンデンサＣ２の両端電圧Vc２（絶対値）
が一定のレベルVf以上になつており、信号短絡
用サイリスタ制御用スイツチが遮断状態を保持し
ている。従つて信号コイルLsが正方向信号電圧
Vs１を発生した時に信号短絡用サイリスタＳ２
に点弧信号が与えられ、該信号短絡用サイリスタ
Ｓ２が導通する。そのため正方向信号電圧Vs１
がサイリスタＳ２により短絡され、この正方向信
号電圧Vs１によつては放電制御用サイリスタに
点弧信号が与えられなくなる。続いて信号コイル
Lsが負方向信号電圧Vs２を発生し、角度θ２の
位置で点火時期制御用コンデンサＣ２の充電電流
が所定値以上になつて抵抗Ｒ１の両端電圧がツエ
ナーダイオードZDのツエナー電圧Vz以上になる
と、放電制御用サイリスタＳ１に点弧信号が供給
される。これによりサイリスタＳ１が導通してコ
ンデンサＣ１が放電し、点火動作が行われる。

従つて、第３図に符号ｂを付して示したよう
に、設定回転速度Ns未満の領域では角度θ１の
位置で点火が行われ、設定回転速度Nsに達する
と点火時期が急激に遅角して角度θ１よりも遅れ
た角度θ２の位置で点火が行われるようになる。
角度θ１から角度θ２までの角度（遅角幅）を十
分な大きさに設定しておくことにより、機関が回
転速度以上の回転速度で回転するのを確実に阻止
することができ、機関の焼き付きを防止すること
ができる。設定回転速度未満の領域での点火時期
θ１及び設定回転速度に達したときの点火時期θ
２は、信号コイルの出力波形及び正負の半サイク
ルの信号の発生間隔とトリガレベルVgk，Vzと
により決まるため、トリガレベルVgk，Vz及び
信号発電機の磁極間隔等を調整することにより遅
角幅を適宜に設定することができ、機関の特性に
応じて最適な遅角幅を得ることができる。

［考案の効果］ 以上のように、本考案によれば、機関の回転速
度が設定値以上になつた時に点火時期を急激に遅
らせることができるため、機関の回転速度が過度
に上昇するのを防ぐことができ、機関の焼き付を
防止することができる利点がある。また本考案に
よれば、設定回転速度未満の領域では信号コイル
の先の半サイクルの出力が所定のレベルに達する
位置を点火時期とし、設定回転速度以上の領域で
は信号コイルの後の半サイクルの出力が所定のレ
ベルに達する位置を点火時期としたので、信号発
電機の磁極間隔等を調整して信号コイルの正負の
半サイクルの出力の位相を調整することにより遅
角幅を広範囲に調整することができ、機関の特性
に応じて、回転速度を制限するために最適な遅角
幅を持たせることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す回路図、第２図
は第１図の各部の信号波形を示す波形図、第３図
は本考案の装置の点火特性を従来の点火装置の点
火特性と比較して示した線図である。 IG……点火コイル、Le……エキサイタコイル、
Ls……信号コイル、Ｐ……点火プラグ、Ｃ１…
…点火エネルギー蓄積用コンデンサ、Ｃ２……点
火時期制御用コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ５……ダイオ
ード、ZD……ツエナーダイオード、Ｒ１〜Ｒ６
……抵抗、Ft……電界効果トランジスタ、Tr…
…トランジスタ、SC……信号短絡用サイリスタ
制御用スイツチ回路、Ｔ……放電制御用サイリス
タトリガ回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 点火コイルと、内燃機関により駆動される発電
   機内に配置されたエキサイタコイルの一方の半サ
   イクルの出力で一方の極性に充電される点火エネ
   ルギー蓄積用コンデンサと、導通した際に前記点
   火エネルギー蓄積用コンデンサの電荷を前記点火
   コイルの１次コイルを通して放電させるように設
   けられた放電制御用サイリスタと、内燃機関の所
   定の回転角度位置で１サイクルの信号を発生する
   信号コイルの出力を入力として内燃機関の点火時
   期に前記サイリスタをトリガする放電制御用サイ
   リスタトリガ回路とを備えた内燃機関用点火装置
   において、 前記トリガ回路は、 前記信号コイルの先の半サイクルの出力で前記
   サイリスタに点弧信号を供給する第１の信号供給
   回路と、 点火時期制御用コンデンサと、 前記信号コイルの後の半サイクルの出力で前記
   点火時期制御用コンデンサを一方の極性に充電す
   る点火時期制御用コンデンサ充電回路と、 前記点火時期制御用コンデンサの充電電流が一
   定値以上になつた時に前記放電制御用サイリスタ
   に点弧信号を与える第２の信号供給回路と、 前記点火時期制御用コンデンサの電荷を一定の
   時定数で放電させる放電回路と、 導通した際に前記信号コイルの先の半サイクル
   の出力を短絡するように設けられた信号短絡用サ
   イリスタと、 前記信号コイルの先の半サイクルの出力が発生
   した時に前記信号短絡用サイリスタに点弧信号を
   供給する信号短絡用サイリスタトリガ回路と、 前記点火時期制御用コンデンサの両端電圧が一
   定のレベル以上の時には遮断状態を保持して前記
   信号短絡用サイリスタへの点弧信号の供給を許容
   し、前記点火時期制御用コンデンサの両端電圧が
   一定のレベル未満の時に導通して前記信号短絡用
   サイリスタへの点弧信号を該信号短絡用サイリス
   タから側路する信号短絡用サイリスタ制御用スイ
   ツチ回路とを具備していることを特徴とする内燃
   機関用点火装置。