JPH01211664A - コンデンサ放電式点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 に産業上の利用分野） 本発明は火花点火式内燃機関に用いられるコンデンサ放
電式点火装置に係り、とくに発電コイルの正方向の出力
によってコンデンサを充電するとともに、発電コイルが
次いで発生する負方向の出力によって半導体開閉素子を
導通させ、コンデンサの電荷を急激に点火コイルに供給
するようにした点火装置に関する。

Ｋ発明の概要】 本発明は、点火用コンデンサと点火コイルの１次コイル
との直列回路を短絡する短絡路を設け、上記点火用コン
デンサの逆極性の電荷の放電のみを許容するダイオード
をこの短絡路に接続することによって、点火用コンデン
サに充電された逆極性の電荷が進角用コンデンサと抵抗
との並列回路で消費されないようにするとともに、発電
コイルの正方向の出力のみを通過させるダイオードを介
して発電コイルの中間タップと点火コイルの１次コイル
とを接続するようにし、エンジンの回転数が上昇して発
電コイルのインダクタンスが高くなった場合にこの発電
コイルの中間タップを通して発電出力が取出されるよう
にしたものであって、これによってエンジンの回転数が
上昇した場合における発電コイルの出力の低下を防止す
るようにしたものである。

Ｋ従来の技術）１ 火花点火式内燃機関に用いられる従来の＝１ンデンザ放
電式点火装置は、例えば特開昭６２−１８９３６３号公
報によって公知である。この点火装置は第４図に示すよ
うになっており、発電コイル１が発生する正方向の出力
をダイオード２を通してコンデンサ３に充電するととも
に、発電コイル１が次いで発生する負方向の出力を抵抗
４を通してサイリスタ５のゲートに供給するようにして
１７″する。これによってサイリスタ５が導通され、コ
ンデンサ３に蓄えられている電荷はサイリスタ５のアノ
ード、同カソード、ダイオード６、点火コイル７の１次
コイル８、コンデンサ３の順に流れ、点火コイル７の１
次コイル８に急激に電流が流れることになる。これによ
って点火コイル７の２次コイル９に高電圧が誘起され、
点火プラグ１０に火花を生ずるようになる。

このような点火装置において、サイリスタ５のゲート・
カソード間にコンデンサ１１と抵抗１２との並列回路を
接続するとともに、この並列回路に対して直５１１にダ
イオード１３を接続するようにしている。従って発電コ
イル１の負方向の出力の一部がダイオード１３を通して
コンデンサ１１に流入することになり、このコンデンサ
１１が充電される。このことはコンデンサ１１を設ける
ことによって、サイリスタ５のゲート電流が少なくなり
、遅角動作が行なわれることを意味する。そしてエンジ
ンの回転数が上昇すると、コンデンサ１１の放電が完了
する前につぎの充電が行なわれるために、コンデンサ１
１の電圧は次第に高くなり、コンデンサ１１に流入する
電流が少なくなる。従ってエンジンの回転数の上昇とと
もに、サイリスタ５のゲート電流が増７１０−し、進角
動作が行なわれ、第３図において点線で示す特性の点火
装置を得ることが可能になる。

Ｋ発明が解決しようとする問題点】 従来のこのような点火装置の欠点は火花の持続時間が短
いことである。すなわちコンデンサ３の電圧は第５図に
示すようになり、正方向の電荷が放電した後に、点火コ
イル７０１次コイル８を通過した電荷が逆方向に充電さ
れる。そして点火のエネルギは第５図における正方向の
電圧の面積Ｓ、と負方向の電圧Ｓ２の和で表わされる。

ところが負方向の電荷Ｓ２はコンデンサ３、点火コイル
７０１次コイル８、ダイオ−トコ３、コンデンサ１１と
抵抗１２の並列回路、ダイオード１４、ダイオード２、
コンデンサ３の順に流れ、このときにコンデンサ１１と
抵抗１２とによって消費される。すなわちコンデンサ１
１と抵抗１２との並列回路によってエネルギが吸収され
ることになり、コンデンサ３の負方向の電荷が点火に有
効に寄与せず、火花の持続時間が短くなるという欠点が
ある。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、火花の持続時間が長いコンデンサ放電式点火装置を
提供することを目的とするものである。

に問題点を解決するための手段】 本願の第１の発明は、発電コイルの正方向の出力によっ
て点火用コンデンサを充電するとともに、前記発電コイ
ルが次いで発生する負方向の出力によって半導体開閉素
子を導通させ、前記点火用コンデンサの電荷を急激に点
火コイルに供給するようにした点火装置において、前記
半導体開閉素子のゲート・カソード間に進角用コンデン
サと抵抗の並列回路を接続するとともに、前記点火用コ
ンデンサと前記点火コイルの１次コイルとの直列回路を
短絡する短絡路を設け、前記点火用コンデンサの逆極性
の電荷の放電のみを許容するダイオードを前記短絡路−
接続するようにしたものでおる。

また本願の第２の発明は、半導体開閉素子のゲート・カ
ソード間に進角用コンデンサと抵抗の並列回路を接続す
るとともに、前記発電コイルに中間タップを設け、前記
発電コーイルの正方向の出力のみを通過させるダイオー
ドを介して前記発電コイルの中間タップと前記点火コイ
ルの１次コイルとを接続するようにしたものである。

Ｋ作用］ 第１の発明によれば、点火用コンデンサの電荷が半導体
開閉素子を通して放電された後に充電された逆極性の電
荷は、点火用コンデンサと点火コイルの１次コイルとの
直列回路を短絡する短絡路を通して放電されることにな
る。

また第２の発明ζよれば、エンジンの回転数が上昇した
場合には、“発電コイルの中間タップを通して発電出力
が取出゛されることになり、エンジンの回転数の上昇に
伴う発電コイルのインダクタンスの増加による発電出力
の低下を補うことが可能になる。

Ｋ実施例】 第１図は本発明の一実施例に係るコンデンサ放電式点火
装置を示すものであって、この点火装置は発電コイル２
Ｑを備えており、ダイオード２１を介してコンデンサ２
２と接続されるようになっている。そしてコンデンサ２
２はさらに点火］イル２３の１次コイル２４に接続され
るようになっている。点火コイル２３の２次コイル２５
は点火プラグ２６に接続されている。また上記点火コイ
ル２３の１次コイル２４はダイオード２７を介して発電
コイル２０のマイナス側の端子に接続されている。

上記ダイオード２１とコンデンサ２２との接続点にはサ
イリスタ２８のアノードが接続されている。このサイリ
スタ２８のゲートは抵抗２９を介して発電コイル２０の
マイナス側の端子と接続されている。またこのサイリス
タ２８のゲート・カソード間には抵抗３０が接続されて
いる。さらにこの点火装置はコンデンサ３１と抵抗３２
の並列回路を備えており、この並列回路がダイオード３
３に接続されるとともに、抵抗２９．３０の直列回路に
対して並列に接続されるようになっている。

またサイリスタ２８のカソードと点火コイル２３の１次
コイル２４のマイナス側の端子との間には短絡路３４が
接続されるようになっている。またサイリスタ２８のカ
ソード・アノード間にはダイオード３５が接続されるよ
うになっている。また発電コイル２０は中間タップ３６
を備えており、この中間タップ３６とサイリスタ２８の
カソードとがダイオード３７を介して接続されるように
なっている。

以上のような構成において、発電コイル２０（Ｌ第２図
に示すような出力波形を生ずるようになっており、まず
正方向の出力を生ずるとともに、この後続いて負方向の
出力を生ずるようにしている。

発電コイル２０の正方向の出力は、そのプラス側の端子
からダイオード２１、コンデンサ２２、点火コイル２３
０１次コイル２４、ダイオード２７、発電コイル２０の
マイナス側の端子の順に流れ、このときにコンデンサ２
２を図示の極性に充電づる。従ってこれにより、コンデ
ンサ２２には点火用のエネルギが蓄えられることになる
。

次いで発電コイル２０が負方向の出力を発生すると、コ
イル２０のマイナス側の端子からダイオード３３を通っ
てコンデンサ３１と抵抗３２の並列回路に供給される。

そしてこの並列回路からダイオ−１゛３７を通して発電
コイル２０の中間タップ３６に戻るように電流か流れる
。さらに発電コイル２０のマイナス側の出力の一部は、
抵抗２９から抵抗３０に流れるとともに、さらにその一
部の％？Ａは抵抗２９からサイリスタ２８のゲートに加
えられ、サイリスタ２８を導通させる。

サイリスタ２８が導通されると、コンデンサ２２に蓄え
られていた電荷は、コンデンサ２２からサイリスタ２８
のアノーｊミ゛、同カソード、短絡路３４、点火コイル
２３０１次コイル２４、コンデンサ２２のマイナス側端
子の順に電流が流れて放電が行なわれる。このときに点
火コイル２３０２次コイル２５に高電圧が誘起される。

この高電圧によって点火コイル２３のプラグ２６が火花
を発生し、エンジンを点火さ′ける。

このような点火装置において、その点火のタイミングは
サイリスタ２８が導通するタイミングによって決定され
る。そしてこのサイリスタ２８の導通するタイミングは
、ダイオード３３からコンデンサ３１と抵抗３２へ流れ
る電流と、抵抗２９．３０に流れる電流の比率によって
決定される。発電コイル２０のマイナス側の出力によっ
てダイオード３３からコンデンサ３１へ充電電流か流れ
るために、サイリスタ２８が導通するタイミング（Ｊ、
コンデンづ３コがない場合に比べＩ遅れることになる。

そしてコンデンサ３１と抵抗３２から成る回路の時定数
は一定であるのに対して、エンジンの１回転の周期はそ
の回転数が高くなるほど短くなる。

従って第２図において実線で示１状態から点線で示す状
態、ざらに鎖線で示づ状態へとコンデンサ３１の電圧が
変化するように、コンデンサ３１と抵抗３２の並列回路
を設定することが可能になる。すなわちエンジンの回転
数が上背するにつれてコンデンサ３１の電圧が上背する
ように設定しておくことによって、エンジンの回転数が
上昇覆るに従ってコンデンサ３１への充電電流を小ざく
して、サイリスタ２８が導通するタイミングをエンジン
の回転数が上昇するとともに早くすることが可能になる
。このことはエンジンの回転数が士昇するに従って、そ
の点火時期が進角することを意味する。この進角特性は
発電コイル２０が発生する負方向の出力波形と、コンデ
ンサ３１および抵抗３２による充放電の時定数に依存す
ることになり、例えば第３図に示すような特性が得られ
ることになる。

エンジンの回転数か上昇するに従って、発電コイル２０
のインダクタンスが次第に増加する。従って発？にコイ
ル２０を通過する電流量が少なくなり、この発電コイル
２０の出力の増加率が小さくなり、これによってコンデ
ンサ３１の電圧の増加率も小さくなってやがて進角が止
まる。

エンジンの回転数がさらに高くなって高速域に入ると、
発電コイル２０のインダクタンスがさらに増加する。従
って発電コイル２０の出力の低下が著しくなって遅角し
てしまい、エンジンの回転数が上がらなくなる。このよ
うな特性は第３図において点線で示す特性となる。この
ような高速回転域における遅角を防止するために、発電
コイル２０に中間タップ３６を設けるようにしており、
発電コイル２０のインダクタンス分による出力の低下を
防ぐようにしている。

この動作はつぎのようにして行なわれる。発電コイル２
０のインダクタンスが高くなってその両端に電流が流れ
難くなると、発電コイル２０の正方向の出力によって、
ダイオード２１、コンデンサ２２．１次コイル２４、短
絡路３４、ダイオード３７、中間タップ３６の順に電流
が流れる。この電流の割合が、発電コイル２０の全体を
流れる電流の割合よりも次第に増加することになる。し
かも中間タップ３６によって発電コイル２０のインダク
タンスの増加に伴う電流の減少を防止するようにしてい
るために、発電コイル２０の高速域の出力の低下を防止
することが可能になる。これによって第３図において点
線で示す特性から実線で示す特性に変更すること−が可
能になる。

さらにこの点火装置はダイオード３５を備えて、おり、
このダイオード３５によって火花の持続時間の低下を防
ぐようにしている。サイリスタ２８が導通されてコンデ
ンサ２２の正方向の電荷が放電された後に、このコンデ
ンサ２２には逆極性で電荷が充電されろく第５図参照）
。そしてダイオード３５がない場合には、コンデンサ２
２の逆極性の電荷はコンデンサ２２から１次コイル２４
、短絡路３４、ダイオード３７、中間タップ３６、発電
コイル２０のプラス側の端子、ダイオード２１、コンデ
ンサ２２のループを通して放電される。

従ってこのコンデンサ２２の逆極性の電荷は、発電コイ
ル２０の中間タップ３６とプラス側の端子との間で消耗
されることになる。

ところが第１図に示すようにダイオード３５を接続する
と、コンデンサ２２の逆極性の電荷は、コンデンサ２２
．１次コイル２４、短絡路３４、ダイオード３５、コン
デンサ２２のループで放電され、発電コイル２０で消費
されなくなって、１次コイル２４によってそのエネルギ
が有効に消費される。従ってこのことから、コンデンサ
２２の逆極性の電荷が無駄に消費されることなく、点火
コイル２３で有効に利用されるようになり、点火プラグ
２６で発生する火花の持続時間の低下を防止することが
可能になる。

Ｋ発明の効果】 本願の第１の発明は、半導体開閉素子のゲート・カソー
ド間に進角用コンデンサーと抵抗の並列回路を接続する
とともに、点火用コンデンサと点火コイルの１次コイル
との直列回路を短絡する短絡路を設け、点火用コンデン
サの逆極性の電荷の放電のみを許容するダイオードを短
絡路に接続するようにしたものである。従ってこのよう
な構成によれば、点火用コンデンサの逆極性の電荷が上
記ダイオードを有する短絡路を通して放電されることに
なり、点火コイルで有効に消費されることによって、火
花の持続時間の低下を防止することが可能になる。

また本願の第２の発明は、半導体開閉素子のゲート・カ
ソード間に進角用コンデンサと抵抗の並列回路を接続す
るとともに、発電コイルに中間タップを設け、発電コイ
ルの正方向の出力のみを通過させるダイオードを介して
発電コイルの中間タツブと点火コイルの１次コイルとを
接続するようにしたものである。従ってエンジンの回転
数が１冒して発電コイルのインダクタンスが高くなると
、中間タップを流れる電流が増加し、これによって高速
域での発電コイルの出力の低下を補うことが可能になる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る点火装置を示す回路図
、第２図はこの点火装置の動作を示す波形図、第３図は
点火角度の特性を示すグラフ、第４図は従来の点火装置
の回路図、第５図は同点火装置の動作を示すグラフであ
る。 なお図面に用いた符号において、 ２０・・・発電コイル ２１・・・ダイオード ２２・・・点火用コンデンサ ２３・・・点火コイル ２４・・・１次コイル ２５・・・２次コイル ２６・・・点火プラグ ２８・・・サイリスタ ２９・・・抵抗 ３１・・・進角用コンデンサ ３２・・・抵抗 ３４・・・短絡路 ３５・・・ダイオード ３６・・・中間タップ ３７・・・ダイオード τ゛ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、発電コイルの正方向の出力によつて点火用コンデン
   サを充電するとともに、前記発電コイルが次いで発生す
   る負方向の出力によつて半導体開閉素子を導通させ、前
   記点火用コンデンサの電荷を急激に点火コイルに供給す
   るようにした点火装置において、前記半導体開閉素子の
   ゲート・カソード間に進角用コンデンサと抵抗の並列回
   路を接続するとともに、前記点火用コンデンサと前記点
   火コイルの１次コイルとの直列回路を短絡する短絡路を
   設け、前記点火用コンデンサの逆極性の電荷の放電のみ
   を許容するダイオードを前記短絡路に接続するようにし
   たことを特徴とするコンデンサ放電式点火装置。 ２、発電コイルの正方向の出力によって点火用コンデン
   サを充電するとともに、前記発電コイルが次いで発生す
   る負方向の出力によって半導体開閉素子を導通させ、前
   記点火用コンデンサの電荷を急激に点火コイルに供給す
   るようにした点火装置において、前記半導体開閉素子の
   ゲート・カソード間に進角用コンデンサと抵抗の並列回
   路を接続するとともに、前記発電コイルに中間タップを
   設け、前記発電コイルの正方向の出力のみを通過させる
   ダイオードを介して前記発電コイルの中間タップと前記
   点火コイルの１次コイルとを接続するようにしたことを
   特徴とするコンデンサ放電式点火装置。