JPS6235903Y2

JPS6235903Y2 -

Info

Publication number: JPS6235903Y2
Application number: JP1983073333U
Authority: JP
Priority date: 1983-05-17
Filing date: 1983-05-17
Publication date: 1987-09-11
Also published as: JPS59179278U; US4565180A

Description

【考案の詳細な説明】本考案は内燃機関の無接点点火装置にかかり、
特に、エキサイタコイルとパルサコイルおよび制
御回路によつて、内燃機関の点火時期を進角制御
できる様にした内燃機関の無接点点火装置に関す
る。

例えば、チエンソーや特殊車両の内燃機関には
磁石発電機式の点火装置が広く採用されている。
これは高圧電流の点火電源をバツテリに依らない
で、磁石発電機により得るもので、発生した低圧
電流を外部に取り出し、これをイグニツシヨンコ
イルで高圧にして点火プラグに供給する如くなつ
ている。

ところで、かかるチエンソーなどの内燃機関の
定常運転時に於いては、内燃機関の点火時期が上
死点前30゜近辺に設定されている。これは定常運
転時に、燃焼時間、圧縮比、回転速度などを考慮
したときに、最大出力および最適燃費効率になる
様にするためで、起動時およびアイドリング時の
様に低速回転域で、上記の様な点火時期で点火を
行うと、早期点火による燃焼になつて逆回転方向
の力が発生し、始動が困難になつたり、低速回転
域での振動が大きくなり、回転が不安定になつた
り、排気騒音が大きくなつたりするという不具合
があつた。

本考案はかかる従来の問題点に鑑みなされたも
ので、内燃機関の低速回転域で点火時期を遅らせ
ることによつて、始動性や安定性の改善および振
動や排気音の低減を図らんとするものである。

このため、本考案は内燃機関の回転によつて電
圧を誘起するエキサイタコイルおよびパルサコイ
ルと、上記エキサイタコイルの誘起電圧を充電す
る第１のコンデンサおよび第２のコンデンサと、
上記第１のコンデンサの放電電圧を受けて点火プ
ラグに高電圧を供給するイグニツシヨンコイル
と、上記パルサコイルの誘起電圧にて導通し、第
２のコンデンサの放電を可能にする第１のスイツ
チング素子と、この第１のスイツチング素子の導
通によつて上記第１のコンデンサの放電を可能と
する第２のスイツチング素子と、機関の設定回転
域で導通して、上記第２のスイツチング素子を堅
動する第３のスイツチング素子とによつて形成し
たものである。

以下に、本考案の実施例を図面について具体的
に説明する。

第１図は無接点点火装置を具体的に示す回路図
である。同図に於いて、１はエキサイタコイル
で、ダイオード２および第１のコンデンサ４を介
してイグニツシヨンコイル５の一次側に接続され
ている。３はダイオードで、これが第１のコンデ
ンサ４とイグニツシヨンコイル５の一次側コイル
とのＬ−Ｃ回路で形成した火花放電回路に、図示
の様に接続されている。また、イグニツシヨンコ
イル５の二次側には点火プラグ６が接続されてい
る。また、エキサイタコイル１とダイオード２と
の接続中点にはダイオード７のカソードが接続さ
れ、このダイオード７のアノード側が第２のスイ
ツチング素子たるサイリスタ２０のカソードおよ
び抵抗１９を介して、ゲートにそれぞれ接続さ
れ、このサイリスタ２０のアノードがコンデンサ
４に接続されている。

また、ダイオード７のアノードは、第２のコン
デンサ８、ダイオード９、ツエナダイオード１０
等を介してダイオード３のアノードにそれぞれ接
続されている。

１１はパルサコイルで、第３のスイツチング素
子たるツエナーダイオード１５およびブリツジ接
続されているダイオード１２，１４，１６，１７
を介して第１のスイツチング素子たるサイリスタ
１３に接続されている。第１のスイツチング素子
たるサイリスタ１３のゲート・カソード間には抵
抗１８が接続されている。第２のスイツチング素
子たるサイリスタ２０のゲートとサイリスタ１３
のカソードとは接続され、サイリスタ１３のアノ
ードはダイオード３のアノードに図示の様に接続
されている。

パルサコイル１１の一端は第３のスイツチング
素子たるツエナーダイオード１５を介してダイオ
ード１４，１６の接続中点に接続され、パルサコ
イル１１の他端はダイオード１２，１７の接続中
点に接続されている。

さらに、ダイオード１４，１７の接続中点は第
１のスイツチング素子たるサイリスタ１３のカソ
ードおよび第２のスイツチング素子たるサイリス
タ２０のゲートに接続されている。また、ダイオ
ード１２，１６の接続中点は第１のスイツチング
素子たるサイリスタ１３のゲートに接続されてい
る。

第２図は上記エキサイタコイル１およびパルサ
コイル１１を有する磁石発電機の概略構成を示
す。各コイル１，１１はコ字状鉄心３１に二つの
磁極に分けて巻装され、これら各リード端が制御
回路である第１図の回路各部に接続されている。
３２は機関に同期して回転するロータで、内部に
磁石３３が埋設され、これの両端に磁極３４，３
５が取り付けられている。３６はバランスウエイ
トである。

次に、この無接点点火装置の作用について説明
する。

いま、第２図に示すロータ３２が矢印方向に回
転した場合に於いて、機関が低速回転域で運転さ
れている場合には、エキサイタコイル１およびパ
ルサコイル１１には、第３図ａ，ｂに示す電圧が
誘起される。そしてエキサイタコイル１１の誘起
電圧の正の半周期では、正電圧Ｐが第１のコンデ
ンサ４に充電される。また、負の半周期では負電
圧P′をツエナーダイオード１０のトリガレベルま
で第２のコンデンサ８を充電する。

次に、パルサコイル１１の正電圧Ｑは第３のス
イツチング素子であるツエナーダイオード１５の
ツエナー電圧レベルまで到達していないため、第
１のスイツチング素子のサイリスタ１３は導通し
ない。

一方、パルサコイル１１の負の半周期の負電圧
Q′のＴ／時に於いては、ダイオード→第１のス
イツチング素子たるサイリンタ１３のゲート・カ
ソード→ダイオード１４→第３のスイツチング素
子たるツエナーダイオード１５の経路およびダイ
オード１２→抵抗１８→ダイオード１４→第３の
スイツチング素子たるツエナーダイオード１５の
経路で、第１のスイツチング素子たるサイリスタ
１３をトリガしこれを導通させる。このとき、エ
キサイタコイル１の電圧P′をツエナーダイオード
１０の電圧レベルで充電していた第２のコンデン
サ８が第１のスイツチング素子たるサイリスタ１
３のアノード・カソード→第２のスイツチング素
子たるサイリスタ２０のゲート・カソード→抵抗
１９の経路で放電を行い、サイリスタ１４を導通
状態にし、エキサイタコイル１の正電圧Ｐを充電
していた第１のコンデンサ４が第２のスイツチン
グ素子たるサイリスタ２０のアノード・カソード
→ダイオード９→イグニツシヨンコイル５の一次
側の経路で放電し、イグニツシヨンコイル５の二
次側に高電圧を発生させ、点火プラグに火花を発
生させる。

第３図ｃ，ｅはこのときのコンデンサ４の電圧
Ｖ_c4特性およびコンデンサ８の電圧Ｖ_c8特性を示
す。

この様な点火動作は機関動作の上死点前10゜付
近にまで遅れる様に設定することにより始動性が
良好なものとなる。第４図ａはこの様な進角制御
回路を持たない従来の点火時期特性図である。

一方、これに対し、機関が所定の回転数以上に
達すると、パルサコイル１１の正の誘起電圧Ｑが
上昇し、T₂時点で、第３のスイツチング素子た
るツエナーダイオード１５のツエナー電圧以上に
達する。このため、パルサコイル１１の正電圧Ｑ
は第３のスイツチング素子たるツエナーダイオー
ド１５→ダイオード１６→第１のスイツチング素
子たるサイリスタ１３のゲート・カソード→ダイ
オード１７の経路およびツエナーダイオード１５
→ダイオード１６→抵抗１８→ダイオード１７の
経路によつて第１のスイツチング素子たるサイリ
スタ１３を導通させ、エキサイタコイル１の負電
圧P′をツエナーダイオード１０の電圧レベルにて
充電していた第２のコンデンサ８が始動時（Ｔ／
時）に於けると同様の経路で放電し、第２のスイ
ツチング素子たるサイリスタ２０を導通させ、エ
キサイタコイル１の正電圧Ｐを始動時（Ｔ／時）
と同様の経路にて放電し、イグニツシヨンコイル
５の二次側に高電圧が誘起される。

ここでＴ／時に点火タイミングが進んだ時間を
△ｔ、また点火の進み角を△θで表わすと、第４
図ｂの点火時期特性図の様になる。

なお、エキサイタコイル１の負電圧P″は起動
時および進角設定定常回転数に於いても、サイリ
スタ１３がパルサコイル１の負電圧Q′にてトリ
ガして導通するため、第２のコンデンサ８には充
電はされない。また、始動時に於けるパルサコイ
ル１１の正電圧Q″は進角設定回転数よりも早
く、第３のスイツチング素子たるツエナーダイオ
ード１５のツエナ電圧レベルまでに到達し、第１
のスイツチング素子たるサイリスタ１３を導通状
態にはするが、第２のコンデンサ８の充電電圧が
殆んど零ボルトであるため第２のスイツチング素
子たるサイリスタ２０は不導通状態のままであ
る。進角設定定常回転数以上に於いても同様な動
作をしている。なお、ツエナーダイオード１０は
第２のコンデンサ８を保護するために、互いに並
列接続されている。

第３図ｄ，ｆはT₂時に於ける第１のコンデン
サ４のＶ_c4特性および第２のコンデンサ８のＶ_c8
特性を示す。

この結果、第１のコンデンサ４の放電が第３図
ｄの様にＴ／時からT₂に早まる。すなわち、第
２のスイツチング素子たるサイリスタ２０のトリ
ガタイミングが低速回転域ではＴ／時であつたも
のが、設定回転域以上で、T₂時に早まり、機関
の上死点30゜付近での点火を可能にし、機関を全
運転域に亘つて高効率で運転せしめうる。

以上説明した様に、本考案によれば、内燃機関
の始動性、低速安定性を改善し、かつ低速時の振
動、排気音の低減を可能とし、また設定定常回転
速度以上に於いては、最大出力を得るとともに燃
費効率の大幅な改善を図ることができる等の効果
が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の無接点点火装置の回路図、第
２図は磁石発電機の概略構成図、第３図は回路各
部の電圧のタイムチヤート、第４図は従来の進角
制御回路を持たないコンデンサ放電式点火装置と
本考案の点火時期特性図である。１……エキサイタコイル、４……第１のコンデ
ンサ、５……イグニツシヨンコイル、６……点火
プラグ、８……第２のコンデンサ、１１……パル
サコイル、１３……第１のスイツチング素子、１
５……第３のスイツチング素子、２０……第２の
スイツチング素子。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

内燃機関の回転によつて電圧を誘起するエキサ
イタコイルおよびパルサコイルと、上記エキサイ
タコイルの誘起電圧を充電する第１のコンデンサ
および第２のコンデンサと、上記第１のコンデン
サの放電電圧を受けて点火プラグに高電圧を供給
するイグニツシヨンコイルと、上記パルサコイル
の誘起電圧にて導通し、上記第２のコンデンサの
放電を可能にする第１のスイツチング素子と、こ
の第１のスイツチング素子の導通によつて上記第
１のコンデンサの放電を可能とする第２のスイツ
チング素子と、機関の設定定常回転域で導通し
て、上記第２のスイツチング素子を駆動する第３
のスイツチング素子とを備えてなる内燃機関の無
接点点火装置。