JPH01240768A - コンデンサ充放電式点火装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はコンデンサ充放電式点火装置、特にオートバイ
などに使用される２サイクルエンジンのケッチング防止
に関するものである。

（従来技術とその問題点） ２サイクルエンジンを使用するオートバイにおいては、
周知のように足踏みキックによりクランクシャフトを回
転させて起動するのが一般である。

しかし一般に２サイクルエンジンにおいてはキッりによ
る起動が容易ではない所謂ケッチングを生じ易い。

これを防ぐためには周知のように点火装置を第１図の如
くエンジンの上死点（ａ）から回転方向（図中矢印方向
）に大きく移動させた位置、所謂大きな遅角位置θ：と
するのが有効である。しかしその一方定常回転時におい
ては第１図中に示すように上死点（ａ）に近い点火位置
、即ち小さい遅角位置θ１とするのが望ましい。また成
る回転数以上になったときにはトルクの低下を防ぐため
、回転数の上昇と共に遅角とすることが望ましい。

しかし従来の点火装置では点火位置を起動時に合わせて
大きい遅角とすると、起動後における点火も大きな遅角
位置において行われることになる。

例えば最適量も多く使用されているコンデンサ充放電式
点火装置、即ちエンジンにより回転される発電コイル出
力によりコンデンサを充電しておき、これをタイミング
パルス発生コイルからの負パルス出力、即ち回転数の変
化に対応して基準型タイミングパルスに対する発生位置
が変化する負タイミングパルスを用いて放電用サイリス
タを点弧させ、これにより上記コンデンサの充電電荷を
放電させて点火エネルギを得るものにおいて、起動時に
最適な大きな遅角を得るようにエンジンとタイミングパ
ルス発生コイルの関係位置をとった場合、起動後におけ
る負タイミングパルスの発生位置も相対的に遅角方向に
ずれる。従って従来の点火装置においては、起動後に重
点をおいて点火位置が調整されているのが実情であって
、ケッチング防止と良好な定常運転特性の実現を云う両
要求を同時に満足させることは難しい。

（発明の目的） 本発明は上記の如き要求を満足させうるコンデンサ充放
電式点火装置を提供し、一定しかも大きな点火エネルギ
を得られるなど、点火動作の安定性にすぐれたコンデン
サ充放電式点火装置の利点と併せて２サイクルエンジン
の運転特性の向上を図ったもである。

（問題点を解決するための本発明の手段）本発明はコン
デンサ充放電式点火装置の負タイミングパルスの位置が
、設定された起動時の回転数範囲内にあるときには、点
火位置を起動に最適な遅角の状態におき、起動してエン
ジン回転数が起動時の設定回転数範囲Ｎ１を越えたこと
を負タイミングパルスが検出したときには、点火位置を
自動的且つ急速（ステップ状）に上死点方向に進角させ
て、定常運転に要求される点火位置をとることができる
ようにして、ケッチング防止を行いながら良好な定常運
転特性が得られるようにしたものである。

次に本発明を実施例によって詳細に説明する。

（実施例の構成） 第２図は本発明の実施例回路図、第３図、第４図及び第
５図は回路各部の波形図である。図において■は点火回
路であって次の各部から形成される。ＥＸＴは交流発電
コイルであって、エンジンの回転によって発電する。Ｄ
ｌは短絡用ダイオードであって、上記交流発電コイルＥ
ＸＴの出力電圧の負極性電圧を短絡し、正極性電圧のみ
を得る。Ｄ。

は逆流阻止用ダイオード、Ｃ３は点火エネルギ取得用コ
ンデンサ、ＩＧＮはイグニションコイル、ＰＧは点火プ
ラグ、ＳＣＲは放電用サイリスタであって、コンデンサ
Ｃ８は（ＥＸＴ−＋Ｄ：＋→ＩＮＧの１次巻線Ｎ、→Ｅ
ＸＴ　）の回路で、発電コイルにＥＸＴからの正極性電
圧により充電される。また放電用サイリスクＳＣＲの点
弧時（Ｃ，→ＳＣＲ４１ＧＮ　−＋ｃ、　）の回路で放
電され、これによりイグニションコイルＩＧＮの２次巻
線Ｎ！に高電圧を生じさせてプラグＰＣを点火させ、ま
た放電用サイリスクをオフとする周知の動作を行う。

■は制御用電源回路であって、次の各部から形成される
。Ｄｔは極性選別用ダイオード、Ｒ５は抵抗、Ｄ２は定
電圧素子例えばウエナダイオード、Ｃ２は電源用コンデ
ンサであって、コンデンサＣ２はダイオードＤ２により
選別された発電コイルＥＸＴからの正極性電圧により、
定電圧素子Ｄ２により定まる一定電圧まで充電される。

そして以下に説明する本発明の要部である点火制御回路
■の動作電源を別個の電源を用いることなく自己回路か
ら作るようにしたもので、勿論別個の電源も用いられる
。

■は本発明の要部である点火制御回路であって、前記点
火回路Ｉの放電用サイリスタＳＣＲと後記するステップ
進角周波数設定回路のトリガ回路Ａ。

微分回路Ｂ、ステップ進角回転数設定回路Ｃとからなり
、そのそれぞれは次の各部から形成される。

トリガ回路Ａにおいて、ＰＣはタイミングパルス発生コ
イルであって、第３図（ａ）のようにエンジン１回転毎
に基準正タイミングパルス■Ｐとエンジン回転数に対応
して正のタイミングパルス■Ｐとの時間間隔ｔが変化す
る負のタイミングパルスｅＰとを発生し、所要の点火位
置が得られるようにエンジンに取付けられる。また負タ
イミングパルスの時間幅ｔ、は点火位置の所要のステッ
プ状進角幅に対応して選定される。Ｒ２は抵抗、Ｄ。

は極性選別用ダイオード、Ｃ２，Ｑ、はスイッチングト
ランジスタ、Ｄ４は逆流阻止用ダイオード、Ｃ１は放電
用サイリスク５ＣＲＯ点弧電源用コンデンサであって、
Ｃ１は負タイミングパルスθＰを生じたときオンとなる
トランジスタＱ、、Ｑ、とダイオードＤ４を介して第３
図（ｂ）のように前記制御用電源回路Ｈの正極性電圧出
力により充電される。

ＩＣｉはアンド回路、ＩＣ，はノア（ＮＯＲ）回路、Ｄ
、は穫性選別用ダイオード、Ｒ７は抵抗、Ｑ。

は放電用サイリスタＳＣＲの点弧制御用スイッチングト
ランジスタであって、Ｑ、はＩＣ，の出力信号のレベル
が“Ｌ　１１の期間オンとなって、放電用サイリスタＳ
ＣＲにコンデンサＣ１からゲート電流を流して点弧し、
これによりコンデンサＣ＋　の電荷を放電させて第３図
（ハ）のように点火を行う。Ｄ。

は極性選別用ダイオード、Ｑ、は後記ステップ進角回転
数設定回路Ｃの制御用トランジスタである。

微分回路Ｂにおいて、ＩＣＩはバッファ回路、Ｃ４はコ
ンデンサ、Ｒ６は抵抗、Ｄ８は短絡用ダイオードであっ
て、負タイミングパルスｅＰによりオンされる前記トラ
ンジスタＱ２を介して人力される負タイミングパルスＯ
Ｐを微分し、またり、は不要な負極性部分を短絡して、
第３図（ｅ）に示す負タイミングパルスｅＰの終端位置
信号を作って前記ＮＯＲ回路ＩＣ５に加える。

ステップ進角回転数設定回路Ｃにおいて、Ｒ４＋Ｒ６は
抵抗、Ｑ、、Ｑ、はスイッチングトランジスタ、Ｃ３，
Ｃ，は同一容量のコンデンサ、Ｒ４゜Ｒ７は放電用抵抗
、ＩＣｓはインバータ回路、ＩＣ４はアンド回路であっ
て、これらはコンデンサＣ３゜Ｃ７の充電時における最
高レベルの２のシュレッジホールドレベル１．　、　　
！！、、をそれぞれもつ。そしてトランジスタＱ、、Ｑ
ｓは前記トリガ回路ＡのトランジスタＱ３が正のタイミ
ングパルス■Ｐによりオンとなったときそれぞれオンと
なって、前記制御用電源■の出力電圧によりコンデンサ
Ｃ％　＋０６を正タイミングパルス■Ｐの送出期間だけ
一定電圧まで充電する。そして正タイミングパルス■Ｐ
の送出が停止されると、抵抗Ｒ１，、Ｒ？を介してコン
デンサＣ，，Ｃ，の電荷はそれぞれ放電されるが、ここ
でそれぞれの放電時定数を、前記トリガ回路Ａのインバ
ータ回路［Ｃｚとアンド回路ＩＣ４のもつシュレッジホ
ールドレベルとの関連のもとに次のように選定して、第
３図（Ｃ）　（（１）に示すステップ進角回転数Ｎ１を
設定する。

即ち負のタイミングパルスｅＰが起動時における最適遅
角位置において発生するように、タイミングパルス発生
コイルＰＣとエンジンとを関係位置させたとき、第３図
（Ｃ）（ｄ）のようにコンデンサＣ６゜Ｃｈの放電電圧
レベルが、インバータ回路ＩＣ８とアンド回路ＩＣ，の
シュレッジホールドレベル！１゜２８を共に下回るよう
にする。またエンジンが起動して一定回転数に達したと
き、負のタイミングパルスθＰの発生位置において第４
図（Ｃ）（ｄ）のようにコンデンサＣ３の放電レベルが
インバータ回路ＩＣｓのシュレッジホールドレベルをｌ
Ｉ′ヲ下回り、コンデンサｃｈの放電レベルがアンド回
路ＩＣ，の・シュレッジホールドレベルｆ２を上回るよ
うに放電時定数を設定する。そしてコンデンサＣｓ、　
　Ｃｂの放電電圧はアンド回路ＩＣ，に加えられ、また
その出力信号は制御用電源回路■の出力電圧が一方の端
子に加えられるアンド回路ＩＣ２に加えられる。

またＩＣ，の出力信号は一方の端子に微分回路Ｂの出力
信号が加えられている。ＮＯＲ回路ＩＣＳに加えられ、
その出力信号は放電用サイリスタＳＣＲの点弧制御用ト
ランジスタＱ、のオンオフを制御する。

次に第２図、第３図、第４図、第５図及び総合特性を示
す第６図を参照してその作用を順を追って説明する。

（起動時（低速回転時）の動作） 第３図（ａ）のように正タイミングパルス■Ｐがコイル
ＰＣから送出されると、ダイオード（６）を介してトラ
ンジスタＱ、をオンとし、更にこれによりトランジスタ
Ｑ、、Ｑ、をオンとして、第３図（ｃ）（ｄ）のように
コンデンサＣｓ、Ｃ，を制御用電源回路■のコンデンサ
Ｃ２の充電電圧まで充電する。

そして正のタイミングパルス■Ｐの送出が停止されると
コンデンサＣ，，Ｃ，の電荷は抵抗Ｒ６゜Ｒ７により定
まる一定時定数でそれぞれ放電される。このコンデンサ
Ｃ３の電圧はインバータ回路ＩＣ，を介してアンド回路
ＩＣ４の一方の端子に人力され、コンデンサＣ８の電圧
はアンド回路ＩＣ４の他方の端子に入力されるが、ここ
でＣ，、Ｃｈの電圧がＩＣ３，ＩＣ４のスレッシホール
ドレベル以上であるときはＩＣ４の入力レベルは“Ｌ”
と“Ｈｏ“となり、その出力レベルは°°Ｌ″レベルと
なる。

またこのときアンド回路ＩＣ，の一方の入力レベルは“
Ｌ　ＩＩであるので、その出力レベルはＬ　１１、また
ＮＯＲ回路ＩＣ，の一方の端子に入る微分回路Ｂの出力
レベルは負タイミングパルスｅＰの送出かないため“Ｌ
”であるのでその出力レベルは“Ｈ１１である。従って
コンデンサＣ，，Ｃ，の放電レベルがＩＣ３、ＩＣ４の
シュレッジホールドレベル以下となる間は、トランジス
タＱ、はオフ状態により、放電用サイリスクＳＣＨによ
るコンデンサＣ１の放電は行われず、プラグＰＣの点火
は行われない。

次に第３図（ａ）のように負タイミングパルス○Ｐが送
出されるとトランジスタＱ２とＱ、がオンとなって、第
３図（ｂ）のように制御用電源回路■のコンデンサＣ！
の充電電圧まで充電されて放電用す）イリスタＳＣＨの
ゲート点弧用電源を作り、これと同時にアンド回路ＩＣ
，にも入力を加える。一方Ｑ２のオンによりＮＯＲ回路
ＩＣ，に第３図（ｅ）に示す微分回路Ｂからの負タイミ
ングパルスの終端位置を示す信号が入力されるが、ここ
で前記したように負タイミングパルスＣＩＰの送出時に
おけるコンデンサＣｓ　、Ｃｈの放電電圧レベルは、イ
ンバータＩＣ３とアンド回路ＩＣ，のシュレッジホール
ドレベル以下になるように設定されている。

従ってアンド回路ＩＣ，の入力レベルはＨ°°と”Ｌ′
”となり、その出力レベルは“Ｌ゛、アンド回路＋ＣＺ
の入力レベルはＬ　ＩＩと“Ｈ”°となるので、その出
力レベルは第３図（ｆ）のように“Ｌ”となる。またＮ
ＯＲ回路ＩＣＳの入力レベルはＬ”°と”　ｉｉ　”と
なり、その出力レベルは第３図（ｇ）のように微分回路
Ｂからの微分信号幅（第３図（ｅ）参照）だけ“Ｈｏ゛
からＩＩＬ”°となる。このためトリガ回路Ａのトラン
ジスタＱ６は微分入力印加時のみオンとなってコンデン
サＣ１の充電電荷により放電用サイリスクＳＣＨにゲー
ト電流を流し、これによりコンデンサＣ１の電荷を放電
させて第３図（ｈ）のように負タイミングパルスｅＰの
摩冬端位置θ２においてプラグＰＣの点火を行う。従っ
てこの点火位置を起動に最適な点になるように設定して
おけば良好な起動が行われる。

（起動後の動作） 起動によりエンジン回転数が上昇し、基準圧タイミング
パルス■Ｐと負タイミングパルスｅＰの時間間隔ｔが第
４図（ａ）のように短くなり、負タイミングパルスθＰ
が進角回転数設定点Ｎ１を越えると、コンデンサＣ１の
放電電圧レベル、従ってインバータ回路ＩＣ，の入力レ
ベルは“Ｌ”″、コレに対しコンデンサＣ４の放電電圧
レベル、従ってＩＣ４の出力レベルはＬ　”となり、ア
ンド回路■ＣＺの入力レベルは“°Ｈ°゛と“Ｌ“、そ
の出力レベルは第４図（ｆ）のように負タイミングパル
スｅＰの送出期間だけ“ｌ　Ｈｌ“となる。このためＮ
ＯＲ回路ＩＣ。

の出力レベルは、第４図（ｇ）のように負タイミングパ
ルスｅＰの送出期間とこれに続く微分回路Ｂの信号送出
期間の和の期間だけ“Ｌ”°レベルとなり、のこ間トラ
ンジスタＱ、をオンとする。このためコンデンサＣ１に
より放電用サイリスタＳＣＲにゲート電流が流されて点
弧が行われ、これによるコンデンサＣＩの放電により第
４図（ｈ）のように角度θ、でプラグＰＣの点火が行わ
れる。そしてこの杖態はコンデンサＣ，，Ｃ，の放電電
圧レベルが、共にインバータ回路ＩＣｚとアンド回路Ｉ
Ｃ，のシュレッジホールドレベル！７，２□以上となる
回転数設定点Ｎ２まで継続され、しかも負タイミングパ
ルスθＰは回転数に対応して変化するので、点火位置θ
１は回転数設定点Ｎ２まで一定である。

即ち本発明によれば起動後における点火位置は、起動時
のそれより負タイミングパルス幅だけ上死点方向に自動
的かつ急速に進角され、第６図に示す関係となる。

そして回転数が更に上昇し、負タイミングパルスＯＰの
発生点がＮ２を越すと、負タイミングパルスＯＰの送出
点におけるコンデンサＣ６，Ｃｈの放電電圧レベルは、
第５図（Ｃ）（ｄ）のように何れもインバータ回路ＩＣ
，とアンド回路ＩＣ，のシュレッジホールドレベル１．
　、　　ｊ２．を上潮る。このためＩＣ，の出力レベル
は“Ｌ°゛、アンド回路ＩＣＺのそれは“Ｈ”　、ＮＯ
Ｒ回路ＩＣ，のそれは“Ｌ　１１となって、負タイミン
グパルス○Ｐの送出点においてはトランジスタＱ６のオ
ンは行われなくなるため点火は行わなくなる。しかしコ
ンデンサｃ：ｌは正のタイミングパルス■Ｐによって充
電されているので、コンデンサＣ２の放電電圧レベルが
インバータ回路ＩＣ，のシュレッジホールドレベル！、
以下から以上となる切換点において出力レベルが“Ｈ１
１となるＮＯＲ回路ＩＣ２の出力によってトランジスタ
Ｑ、はオンとなり、コンデンサＣ１の電荷により放電用
サイリスタＳＣＲのゲートに点弧電流を流して第５図（
ハ）のように点火を行う。しかもこの切換点は回転数の
上昇に伴い負タイミングパルスθＰの送出位置から次第
に遠ざかるため点火位置も回転数の上昇に伴い遅角方向
、即ち第６図のようにθ２の方向に戻る。従って回転数
の低下にもとづくトルクの低下を自動的に防止しながら
運転が行われる。

（発明の効果） 以上のように本発明では起動時、起動後を通じて運転に
最適な点火位置を自動的に与えることができるので、２
サイリスクエンジンの起動特性及び運転特性を良好とす
ることができるもので、オートバイや小型船舶など２サ
イクルエンジンを使用する装置の運転性能を向上できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は２サイクルエンジンの望ましい点火位置の説明
図、第２図は本発明の一実施例回路図、第３図乃至第５
図はその動作説明用の波形図、第６図は本発明によって
得られる回転数と点火時期の関係図である。 特許出願人　　新電元工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）コンデンサ充放電式点火装置において、そのタイ
   ミングパルス発生コイルからの正タイミングパルス送出
   幅だけそれぞれ充電され、正タイミングパルス送出停止
   後それぞれ異なる時定数で放電される第１、第２のコン
   デンサの放電電圧レベルをそれぞれ基準レベルと比較し
   て起動時においてはＬレベル、起動後Ｈレベルの出力を
   作る進角回転数設定回路と、タイミングパルス発生コイ
   ルからの負タイミングパルス送出時前記進角回転数設定
   回路出力と上記負タイミングパルス出力の微分出力を負
   タイミングパルス出力とから、前記進角回転数設定回路
   の出力がＬレベルのとき負タイミングパルス出力幅だけ
   、コンデンサ充放電式点火回路の充放電コンデンサ放電
   用スイッチング素子のオン信号を送出し、前記進角回転
   数設定回路の出力がＨレベルのとき負タイミングパルス
   幅と負タイミングパルスの微分出力の時間幅の和だけコ
   ンデンサ充放電式点火回路の充放電コンデンサ放電用ス
   イッチング素子のオン信号を送出するトリガ回路とを備
   え、起動後負タイミングパルス幅だけ点火位置を上死点
   方向に進角するようにしたことを特徴とするコンデンサ
   充放電式点火装置。