JPS5819332Y2 - 内燃機関用無接点点火装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電流遮断形の内燃機関用無接点点火装置に関
するものである。

従来のこの種の点火装置として、機関により駆動される
発電機内に配置した電源コイルを実質的に短絡すること
により該電源コイルに流しておいて電流を点火位置で遮
断することによりこの電源コイルに高電圧を誘起させ、
この高電圧により点火コイルの１次コイルに急激に電流
を流して点火用の高電圧を得るようにしたものが知られ
ている。

しかしながらこの従来の点火装置では、機関の回転速度
が上昇するに伴って電源コイルの出力が増大して遮断時
の電流値が大きくなるため、機関の高速回転時には点火
コイルの２次側に発生する電圧が著しく高くなり、点火
プラグに過大な電圧が印加されて点火プラグの電極の損
傷が激しくなる欠点があった。

また機関の高速時に発生する必要以上の高電圧に耐える
ため点火装置の要所の絶縁性能を強化する必要があり、
装置が高価になる欠点か゛あった。

本考案の目的は、高速時に出力電圧が過大になるのを防
止した内燃機関用無接点点火装置を提供することにある
。

以下図示の実施例により本考案の点火装置を詳細に説明
する。

第１図は本考案の一実施例を示したもので、図中１は図
示しない内燃機関のクランク軸に回転子が取付けられた
磁石式交流発電機内に配置された電源コイル、２は１次
コイル２ａ及び２次コイル２ｂを有する点火コイルであ
る。

点火コイル２の１次コイル２ａの一端は電源コイル１の
一端に接続され、他端はカソードを電源コイル１の他端
に接続した一方向性素子としてのサイリスタ３のアノー
ドに接続されている。

１次コイル２ａの一端にはまたダイオード４のアノード
が接続され、ダイオード４のカソードはエミッタを電源
コイル１の他端に接続したｎｐｎ ）ランジスタ５のコ
レクタに接続されている。

トランジスタ５のベースはカソードをこのｌ・ランジス
タ側にしたダイオード６を介して１次コイル２ａとサイ
リスタ３との接続点に接続され、トランジスタ５のベー
ス・エミッタ間には抵抗７が並列接続されている。

サイリスタ３のゲートカソード間には抵抗８が並列接続
され、抵抗８の両端にダイオード９を介して信号コイル
１０が並列接続されている。

信号コイル１０は機関の点火位置でサイリスタ３に点弧
信号を与えるもので、電源コイル１とともに磁石発電機
内に配置されるか、または信号の発生のために特に設け
た信号発電機内に配置される。

尚信号発電機としてはフライホイール磁石発電機の回転
子磁極の一部をフライホイールの外周部まで導出してこ
の導出した磁極を信号発電機用の回転子磁極としたもの
を用いることもできる。

点火コイル２の１次コイル２ａの両端には、抵抗１１と
ダイオード１２との直列回路からなる出力電圧抑制回路
がダイオードのアノードをサイリスタ３のアノード側に
して並列接続されている。

そして２次コイル２ｂの両端は機関のシリンダに取付け
られた点火プラグ１３の両端に接続されている。

本実施例では、サイリスタ３が、トランジスタ５を遮断
するように制御する制御素子と、電源コイル１の図示の
破線矢印方向の誘起電圧が１次コイル２ａに印加される
のを阻止する一方向性素子とを兼ねている。

上記の点火装置において、図示しない磁石発電機が駆動
され、角度θ。

で電源コイル１に図示の実線矢印方向の電圧が誘起する
と、１次コイル２ａ及び゛ダイオード６を通してトラン
ジスタ５にベース電流が流れ、このトランジスタ５が導
通状態になる。

角度θ。で、トランジスタ５が導通すると電源コイル１
からダイオード４及びトランジスタ５のコレクタ・エミ
ッタ間を通して第２図Ａに示すように電流■。

が流れる。次に点火位置θ１で信号コイル１０からサイ
リスタ３に点弧信号が与えられると、サイリスタ３が導
通する。

これによりトランジスタ５にベース電流が流れなくなる
のでトランジスタ５が遮断し、電源コイル１を流れてい
た電流が遮断される。

したがって電源コイル１に電流を流し続けようとする図
示の実線矢印方向の向きの高電圧が誘起し、この高電圧
により１次コイル２ａに第２図Ｂに示すように急激に１
流電流■１が流れる。

この急激な１次電流の変化により点火コイルの２次コイ
ル２ｂに高電圧が誘起し、点火プラグ］３に火花が生じ
て機関が点火される。

点火動作時における１次コイル２ａの電圧■１の変化は
第２図Ｃに示す通りで最初角度θ１負方向（第１図にお
いてサイリスタ３のアノード側が負になる方向）に高電
圧が誘起し、次いで電流１１の変化に伴ってその絶対値
が減少し、角度θ２において正方向に立上る。

ところで従来のこの種の点火装置は、第１図において抵
抗１１とダイオード１２との直列回路からなる出力電圧
抑制回路を取去ったものに相当する。

この場合、点火動作が行なわれた後点火コイルの１流電
流■１は第２図Ｂに破線で示すように変化して角度θ３
で零になり、サイリスタ３も非導通になる。

このため、次の点火動作時には１流電流■１が零から急
激に立上る。

したがって機関の回転速度が上昇し、Ｉ・ランジスタ５
が遮断する電源コイル１の電流が増大すると、点火位置
における１流電流■１の変化がきわめて大きくなり、点
火コイルの２次側に得られる電圧が過大になる。

この場合の２次コイル２ｂの出力電圧■２の回転速度Ｎ
（ｒｐｍ）に対する特性は第３図の曲線ａに示すように
なる。

これに対し、本考案のように１次コイル２ａの両端に抵
抗１１及びダイオード１２の直列回路を並列接続すると
、角度θ、において点火が行なわれた後角度θ２におい
て１次コイル２ａの両端間の電圧がサイリスタ３のアノ
ード側が正になる極性の電圧Ｖ１（第２図Ｃ参照）とな
ると、１次コイル２ａの電流は第２図りに示す電流Ｉ３
のようにダイオード１２及び抵抗１１を通して流れて減
衰する。

またこの場合電源コイル１の第１図に破線矢印で示した
方向の極性の電圧は一方向性素子としてのサイリスタ３
で阻止されて１次コイル２ａには印加されない。

そのため１次電流工１は角度θ３では零にならず、更に
流れ続ける。

機関の低速回転時においては、ダイオード１２及び抵抗
１１を通して流れる電流■３が第２図りの破線のように
次の点火位置θ１より前の位置で零になるため、点火位
置θ１では１次電流が零から立上り、従来の装置と同様
な点火用高電圧が得られる。

ところが機関の回転速度が上昇すると、１次コイル２ａ
からダイオード１２及び抵抗１１を通して流れる電流■
３は第２図りに実線で示したように次の点火位置θ、に
おいても流れているため、１次電流■□は第２図Ｂに斜
線で示す部分が重畳された波形となり、点火位置θ１に
おける１次電流■１の変化量は、１次電流■、が零から
立上る場合の変化量からダイオード１２及び抵抗１１を
通して流れる電流の大きさを引いた大きさになる。

したがってそれだけ１次電流の変化量が減少して２次コ
イル２ｂに誘起する電圧は従来よりも低下し、２次コイ
ルの出力電圧■２の回転速度Ｎに対する特性は第３図の
曲線すのようになる。

尚上記実施例において抵抗１１を省略することも考えら
れるが、抵抗１１を省略すると、出力電圧Ｖ２の回転速
度Ｎに対する特性は第３図の曲線Ｃのようになり、高速
時に出力電圧■２が回転速度の上昇に伴って低下する特
性になる。

このような特性になると高速時に、点火性能が低下して
機関の出力が低下することになって好ましくない。

したがって本考案においては、出力電圧抑制回路に抵抗
１１を設けることが特に重要である。

第４図は本考案の他の実施例を示したもので、この実施
例ではダイオード４がトランジスタ５のエミッタと電源
コイル１の他端との間に接続され、トランジスタ５のベ
ースが抵抗１１を介してサイリスタ３のアノードと１次
コイル２ａとの接続点に接続されている。

その他の点は第１図と同様である。

第４図の実施例は、第１図のダイオード１２の代りにト
ランジスタ５のベースコレクタ間接合のダイオード特性
を利用したもので、１次コイル２ａの両端間の電圧Ｖ１
による電流が抵抗１１及びトランジスタ５のベース・コ
レクタを通して流れる点を除き、動作は第１図の場合と
同様である。

第５図は本考案の更に他の実施例を示したもので、この
実施例ではサイリスタ３が抵抗１４を介して電源コイル
１の両端に並列接続され、トランジスタ５のベースは抵
抗１４とサイリスタ３のアノードとの接続点に接続され
ている。

また１次コイル２ａは複数のダイオードを直列接続して
なるダイオード群１５を介して電源コイル１の両端に並
列接続され、１次コイル２ａの両端に抵抗１１とダイオ
ード１２との直列回路からなる出力電圧抑制回路が並列
接続されている。

その他の点は第４図と同様で゛ある。

第５図の実施例の点火動作は、トランジスタ５のベース
電流が抵抗１４を通して与えられる点と、電源コイル１
の逆極性誘起電圧が１次コイル２ａの両端に印加される
のを阻止する一方向性素子としてダイオード群１５を用
いている点とを除き第１図または第４図の場合と同様で
ある。

また１次コイル２ａの両端間の電圧■１による電流がダ
イオード１２と抵抗１１とを通して流れる点は第１図と
同様で゛ある。

尚ダイオード群１５は、トランジスタ５が導通した際に
トランジスタ５のコレクタエミッタ間電圧降下とダイオ
ード４の順方向電圧降下との和によって１次コイル２ａ
に大きな電流が流れ込むのを防止する作用をも行なうも
のである。

以上のように、本考案によれば、電源コイルの一方の極
性の出力を実質的に短絡したときに流れる短絡電流を点
火位置で遮断した際に誘起する該電源コイルの誘起電圧
により点火コイルの１次コイルに急激に１次電流を流し
て点火コイルの２次コイルに点火用の高電圧を誘起させ
る点火装置において、１次コイルの両端間の電圧が点火
位置で印加される前記電源コイルの誘起電圧による電圧
と逆の極性になったときに抵抗を通して電流を流す出力
電圧抑制回路を１次コイルに対して並列に設けるととも
に、電源コイルの他方の極性の出力が点火コイルの１次
コイルに印加されるのを阻止する一方向性素子を１次コ
イルに対して直列に接続したので、機関の高速時におい
ては電源コイルの短絡電流を遮断した際に生じる点火コ
イルの１次電流の変化量を抑制することができ、高速時
に点火コイルの２次コイルに過大な電圧が誘起するのを
防止することができる。

したがって点火装置の絶縁強度を従来のように高くする
必要がないので、価格の低減を図ることができ、また点
火プラグの電極の損傷を抑制することができる利点があ
る。

しかも本考案においては、出力電圧抑制回路が電流を制
限する抵抗を備えているため、高速時に出力電圧が必要
以上に低下するのを防ぐことができ、高速時の点火性能
の低下を防止することができる。

尚第１図、第４図及び第５図の実施例においてサイリス
タ３、ダイオード６、トランジスタ５、及び抵抗７によ
り電流を遮断するためのスイッチ回路が構成されている
が、このスイッチ回路は無接点のスイッチ回路でオンオ
フ制御が可能なものであれば任意であり、例えばサイリ
スタ３に代えてトランジスタを用いた回路であってもよ
い。

【図面の簡単な説明】 第１図、第４図及び第５図はそれぞれ本考案の異なる実
施例を示す接続図、第２図Ａ乃至りは第１図の装置の各
部の動作波形を示す線図、第３図は従来の装置の特性と
本考案の装置の特性とを比較して示す線図である。 １・・・・・・電源コイル、２・・・・・・点火コイル
、３・・・・・・サイリスタ、４，６・・・・・・ダイ
オード、５・・・・・・トランジスタ、９・・・・・・
ダイオード、１０・・・・・・信号コイル、１１・・・
・・・抵抗、１２・・・・・・ダイオード。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 点火コイルと、前記点火コイルの１次側に設けられたス
   イッチ回路と、内燃機関の回転に同期して電圧を誘起す
   る電源コイルとを備え、前記電源コイルの一方の極性の
   出力を前記スイッチ回路で実質的に短絡したときに流れ
   る電流を内燃機関の点火位置で遮断したときに該電源コ
   イルに誘起する電圧を前記点火コイルの１次コイルに印
   加することにより前記点火コイルに急激に１次電流を流
   して該点火コイルの２次コイルに高電圧を誘起させる内
   燃機関用無接点点火装置において、前記点火コイルの１
   次コイルの両端間の電圧が前記点火位置で該１次コイル
   に印加される前記電源コイルの誘起電圧と逆の極性にな
   ったときに抵抗を通して電流を流す出力電圧抑制回路を
   該１次コイルに対して並列に設け、且つ前記電源コイル
   の他方の極性の出力が前記点火コイルの１次コイルに印
   加されるのを阻止する一方向性素子を前記１次コイルに
   直列に接続したことを特徴とする内燃機関用無接点点火
   装置。