JPH0362909B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、汎用内燃機関、即ち、発電機用、農
業用、漁業用、土木工事用等に供される汎用エン
ジンの停止装置に関するものである。

汎用エンジンは、一般的に小型、軽量、操作が
容易に形成され、今日、産業のあらゆる分野で用
いられている。そして、汎用エンジンは、小型
化、軽量化、操作の簡素化あるいは耐久性向上等
の為に様々な工夫がなされている。

その一例として、エンジンオイルが不足する等
の異常時に運転を停止する装置等がある。

通常、汎用エンジンは内部に小型の交流発電機
を備え、同発電機の交流出力を昇圧し点火栓に供
給することによつてバツテリを不要としたものが
多く、運転を停止する際、交流発電機より点火電
源が供給される点火コイル一次側をスイツチによ
り短絡することによつて、点火コイル二次側より
高電圧が点火栓に供給されないようにし、汎用エ
ンジンを停止している。

従つて、バツテリを備えていないことから、異
常時等に作動するエンジン停止装置はセンサとし
てダイヤフラム等を備え、その作動によつて燃料
を遮断するといつたメカニカルなものが採用さ
れ、また精緻に作動する電気的な停止装置を用い
る場合は、電気回路を駆動するバツテリを搭載す
る必要があつた。

本発明の目的は、通常の汎用エンジンに備えら
れている点火栓用の交流発電機の交流出力の半波
電圧成分電気回路駆動に必要な電力を取り出すと
共に、汎用エンジンの運転を電気的に停止させる
汎用エンジンの停止回路を供給することにある。

かかる目的を達成する為の本発明の要旨は、汎
用内燃機関のクランク軸の回転によつて点火栓用
電力を供給する交流発電機と、該交流発電機の交
流出力が点火電源として一次側に供給されること
により二次側に発生する高電圧を点火栓に供給す
る点火コイルを備え、前記点火コイル一次側への
点火電源の供給を停止することにより前記汎用内
燃機関の運転を停止させる汎用内燃機関の停止回
路において、 前記点火コイル一次側に並列接続され交流出力
の点火電源として作用しない半波電圧成分を取り
出す第１半波整流回路と、該第１半波整流回路よ
り出力される電流の電圧を一定にする定電圧回路
と、前記交流出力の点火電源として作用する半波
電圧成分を取り出す第２半波整流回路と、該第２
半波整流回路出力側に接続され、整流出力を短絡
するサイリスタと、該サイリスタに直列接続され
た電流制限用抵抗と、該サイリスタのゲートとカ
ソード間に接続された点弧電流フイードバツク用
ダイオードと、前記定電圧回路からの出力により
電源供給を受けて前記サイリスタのゲートに点弧
電流を供給するスイツチング回路と、を備えると
共に、 該スイツチング回路が、前記定電圧回路からの
出力を分圧して基準電圧を生成する分圧抵抗と、
該分圧抵抗にて生成された基準電圧と入力電圧と
を比較し、入力電圧が基準電圧より高い場合に前
記サイリスタのゲートに点弧電流を入力するコン
パレータと、外部操作によつて該コンパレータに
前記基準電圧より高い電圧を入力する常開スイツ
チとを有することを特徴とする汎用内燃機関の停
止回路にある。

以下に本発明を、実施例を挙げて図面と共に説
明する。

第１図は本発明実施例を示す汎用エンジンの停
止回路１である。

同図において、Ｄ１〜Ｄ４は交流発電機Ｇの正
極と負極間に点火コイル一次側IGLと並列に接続
され整流回路２を構成する整流用ダイオード、で
あり、Ｄ１，Ｄ２は点火電源とし作用しない半波
電圧成分を取り出す第１半波整流回路、Ｄ３，Ｄ
４は点火電源として作用する半波電圧成分を取り
出す第２半波整流回路を表わしている。

Tr１は電圧制御用のトランジスタ、Ｒ１はト
ランジスタTr１駆動用の抵抗、Ｃ１は平滑用の
コンデンサ、ZD１は定電圧発生用のツエナダイ
オード、ZD２はサージ電圧カツト用のツエナダ
イオードを夫々表わし、トランジスタTr１、抵
抗Ｒ１、コンデンサＣ１及びツエナダイオード
ZD１，ZD２にて第１半波整流回路から出力され
る整流出力電流の定電圧回路３が構成されてい
る。

そして、SCRは整流回路２の第２半波整流回
路を構成するダイオードＤ３より出力された整流
出力を短絡するサイリスタ、Ｒ２はサイリスタ
SCRによつて短絡される点火電流の電流制限を
行う保護抵抗、Ｒ３はサイリスタSCRの点弧電
流を制限するゲート抵抗、Ｄ５はSCRのゲート、
カソード間に接続された点弧電流フイードバツク
用のダイオード、Ｃ２はノイズ電圧を吸収しサイ
リスタSCRの誤点弧を防ぐノイズ吸収用コンデ
ンサ、Ｃ３は入力端子Ａ，Ｂ間に接続されたサー
ジ電圧カツト用のコンデンサを表している。

そして、コンパレータ用オペアンプIC、保護
抵抗Ｒ４、基準電圧発生用抵抗Ｒ５，Ｒ６、プル
アツプ用抵抗Ｒ７、ダイオードＤ６、ノイズ吸収
用コンデンサＣ４及びプツシユボタンPBはスイ
ツチング回路４を構成し、プツシユボタンPBを
閉成することにより抵抗Ｒ４を介してコンパレー
タ用オペアンプICの信号入力用端子P1に入力端
子P2に印加されている基準電圧よりも高い電圧
が印加されICの出力が反転され、IC出力の反転
によつてICより送電圧保護用のダイオードＤ６
を介してサイリスタSCR点弧用の点弧電流が出
力される。尚、点弧されたサイリスタSCRより
出力される電流の一部は点弧電流フイードバツク
用ダイオードＤ５、ゲート抵抗Ｒ３を介してサイ
リスタSCRの点弧電流としてフイードバツクさ
れ、プツシユボタンPBが開成された後でも点弧
状態を維持するよう構成されている。

更に、B′，Ｄ端子は、停止回路１作動時の保
護抵抗Ｒ２両端に現われコンデンサＣ５に貯わえ
られた電圧を外部に出力し、例えば、「停止回路
作動中」等の表示をするランプあるいは発光ダイ
オードを点灯する出力端子を表す。Ｅ，Ｈ端子
は、例えば、第２図に示す如き異常検出装置５に
対し定電圧電源を供給する電源端子を表し、そし
てＦは外部信号入力端子を表す。

またA′端子は他電源入力用の端子であり、交
流発電機Ｇ以外から停止回路１駆動用の電源を逆
電圧保護用のダイオードＤ７を介して供給する場
合に用いる。その場合ジヤンパー線JPは切断す
る必要がある。

尚、上述した回路構成素子の定数は、交流発電
機Ｇの出力特性や定電圧回路３より外部に供給す
る電圧、電流によつて異なるが、本実施例の場合
ダイオードＤ１〜Ｄ４は逆耐圧400V以上、Ｄ５
は逆耐圧100V以上、Ｄ６は逆耐圧40V以上、Ｄ
７は逆耐圧100V以上、ツエナダイオードZD１の
ツエナ電圧は5.6V、ZD２はツエナ電圧33V、抵
抗Ｒ１，Ｒ４は１／4W・5.6KΩ、Ｒ２は１／
2W・4.7Ω、Ｒ３は１／4W・1KΩ、Ｒ５は１／
4W・11KΩ、Ｒ６は１／4W・18KΩ、Ｒ７は
１／4W・5.6KΩ、コンデンサＣ１は16WV・
100μF、Ｃ２は25WV・10μF、Ｃ３は
300WV4700PF、Ｃ４は16WV100000PF、Ｃ５は
25WV・22μFのものが夫々用いられている。

次に、以上のように構成された本実施例の動作
について説明する。

入力端子Ａ，Ｂには交流発電機Ｇより出力され
る第３図の如き電圧波形の交流出力が供給され
る。通常、この電圧波形は通常点火電源として用
いる半波電圧成分V1の波高値が、一方の点火電
源として用いない半波電圧成分V2の波高値より
も極めて高くされている。本実施例の場合、前者
は約６〜30Vであるのに対し、後者は−80〜−
1200V程度とされている。

この様な交流出力が入力端子Ａ，Ｂに供給され
た場合、点火電源として作用しない半波電圧成分
が整流回路２によつて半波整流されツエナダイオ
ードZD２及びコンデンサＣ３によつてサージ電
圧がカツトされると共に、トランジスタTr１、
抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１、ツエナダイオード
ZD１によつて定電圧化される。

そしてスイツチング回路４のプツシユボタン
PBが一瞬でも閉成されると、コンパレータ用オ
ペアンプICの出力が反転し、ダイオードＤ６、
抵抗Ｒ３を介して点弧電流がサイリスタSCRの
ゲートに加えられ、サイリスタSCRが点弧され
る。

サイリスタSCRが点弧されると入力端子Ａ，
Ｂに加えられ第２半波整流回路を構成するダイオ
ードＤ３，Ｄ４によつて整流された、点火電源と
して用いられる半波電圧成分V1がサイリスタ
SCRを通り、保護抵抗Ｒ２を介して短絡される。
その結果、交流発電機の出力が保護抵抗Ｒ２にて
短絡されることになり点火電源が点火コイル一次
側に出力されないこととなる。したがつて汎用エ
ンジンは点火電源が供給されないことから確実に
停止する。

尚、点弧電流フイードバツク用のダイオードＤ
５を設けたのは、以下の如き理由による。

即ち、汎用エンジンは、負荷の変動等によつて
回転が変化しないようにフライホイールが備えら
れ、回転が円滑に行われるようにされていること
から、フライホイールが完全に停止する前にスイ
ツチング回路４の閉成状態を解けば再び汎用エン
ジンが始動してしまうという問題があり、その為
SCRのゲートにＤ５を介して点弧電流をフイー
ドバツクし汎用エンジンが完全に停止するまで点
弧を保持していなければならない。

以上述べた停止回路１をプツシユボタンPBを
閉成することによつて汎用エンジンを停止させる
為のみに用いても良いが、例えば第２図に示す如
き異常検出装置５と共に用いても良い。

次にこの異常検出装置５について説明する。６
は汎用エンジンのオイルパン、７はエンジンオイ
ル、８は油面センサを表わし、同油面センサ８は
管状パイプの一端を振動板で密閉し、同振動板内
面に振動板を振動させる駆動源となる圧電磁器板
を貼着し、同圧電磁器板上に設けた極部電極にリ
ード線の一端を接続し、他端を管状パイプ外へ取
り出すようにされている。

９は発振回路でありＫ，Ｎ，Ｌのセンサ接続端
子を介して油面センサ８のリード線に結ばれ、抵
抗Ｒ２０〜Ｒ２６、コンデンサＣ１０〜Ｃ１５、
トランジスタTr１０，Tr１１によつて構成さ
れ、センサ接続端子Ｎより入力されるセンサ信号
の有無によつて発振出力信号が断続するものを表
す。

１０は発振回路９に供給される電源の定電圧回
路であり、抵抗Ｒ２７、トランジスタTr１２、
ツエナダイオードZD１０によつて構成され、ツ
エナダイオードZD１０のツエナ電圧に相当する
電圧の電流を発振回路９に供給する。

１１は発振回路９の出力信号を増巾する増巾回
路であり、抵抗Ｒ２８〜Ｒ３１、コンデンサＣ１
６，Ｃ１７、トランジスタTr１３、Tr１４及び
ダイオードＤ１０によつて構成され、発振回路９
の発振出力信号に応じた信号を積分回路（タイマ
回路）１２に出力する。

積分回路１２は抵抗Ｒ３２，Ｒ３３、コンデン
サＣ１８、ダイオードＤ１１により構成され増巾
回路１１の発振出力信号を積分し積分値（電圧）
を出力端子Ｍより出力する。したがつて、積分値
がある値よりも大きくなつた時に異常と判定され
る。

入力端子Ｉ，Ｊは電源入力を示し、停止回路１
の電源出力端子Ｅ，Ｈにそれぞれ接続される。

以上の様に構成された異常検出装置５は、汎用
エンジンのオイルパン６中のエンジンオイル７の
油面位置を検出し、オイルが不足する場合は発振
回路９より発信出力信号が出力されることから、
その変化を積分回路１２によつて検出し、積分値
を出力端子Ｍを介し停止回路１の外部信号入力端
子Ｆに送る。

すると、停止回路１は積分回路１２の積分値
（電圧）がある一定の値より大であれば、コンパ
レータ用オペアンプICの出力が反転して高レベ
ルとなり前述プツシユボタンPBが閉成された場
合と同様に作動し、汎用エンジンを停止する。

この様に本実施例の汎用エンジンの停止回路１
は、一瞬のプツシユボタンPB操作や例えば外部
信号入力端子Ｆから入力される異常信号によつ
て、確実に汎用エンジンを停止させることがで
き、また、回路を駆動する為に点火電源として作
用しない半波電圧成分を整流して使用することか
らバツテリも必要とせず、更に他の異常検出装置
５等に電源を供給することができる効果を備えて
いる。

また、異常検出装置としては、前述したエンジ
ンオイルの異常（不足）を検出する装置の他に、
汎用エンジンが異常に過熱したことを検出する装
置、運転音の異常を検出する装置、汎用エンジン
を用いて行う作業中に汎用エンジンに異常な高負
荷が加わつたことを検出する装置、汎用エンジン
の設置状態の異常、即ち汎用エンジンを耕うん機
等に用いた場合その転倒状態を検出する装置、あ
るいは、汎用エンジンに異常な振動が発生したこ
とを検出する装置等、種々のものが挙げられる。

尚、交流発電機Ｇの出力する交流電圧波形が、
第３図と逆に半波電圧成分V2の波高値が極めて
高いものであつてもダイオード等の極性を考慮す
るのみで同様に本発明を適用できる。

次に、本発明の第２実施例を第４図と共に説明
する。

第２実施例は点火電源として作用しない半波電
圧成分V2が比較的低電圧の場合に適した例を示
している。

第２実施例においては、第１実施例の第１半波
整流回路を構成するダイオードＤ２が省かれ、第
１半波整流回路はダイオードＤ１のみで構成さ
れ、このことによつてダイオードによる整流電圧
降下が極力少なく抑えられる。

更に半波電圧成分V2が比較的低く、ノイズの
影響を受け易いことからSCRのゲート、カソー
ド間に並列に誤動作防止用のコンデンサＣ６、抵
抗Ｒ８が設けられ、また第１半波整流回路はダイ
オードが一つに省かれていることから、第２半波
整流回路のグランドラインと共通化されることな
く入力端子Ｂに接続されている。その他、第１実
施例と同一の機能を有するものは同一の番号を付
して説明を省略する。尚、コンデンサＣ６、抵抗
Ｒ８の定数は、それぞれ25WV・22〜5μF、１／
4W・KΩとされ、またゲート抵抗Ｒ２３は１／
4W・３〜10KΩの値が適宜選択される。

この様に構成された結果、本実施例の停止回路
１は点火電源として作用しない半波電圧成分V2
が低電圧の場合であつても汎用エンジンを確実に
停止させることが可能となる。その他の構成、作
用及び効果は前述実施例とほぼ同様である。

以上詳述したように、本発明の汎用内燃機関の
停止回路においては、交流発電機からの交流出力
の内、点火電源として作用しない半波整流成分を
取り出す第１半波整流回路と、点火電源として作
用する半波整流成分を取り出す第２半波整流回路
とを設け、この第２半波整流回路出力をサイリス
タを用いて短絡することにより内燃機関を停止す
るようにし、またこのサイリスタの駆動には、第
１半波整流回路からの整流出力を定電圧化する定
電圧回路からの出力電圧を受けて作動するスイツ
チング回路を用いている。このためバツテリ等の
外部電源を使用することなく内燃機関を停止させ
ることができる。

またサイリスタのゲートとカソード間に点弧電
流フイードバツク用ダイオードを設けることによ
り、サイリスタが一旦導通するとその後導通状態
を自己保持できるようにされており、しかもサイ
リスタのゲートに点弧電流を入力するスイツチン
グ回路には、入力電圧が基準電圧より高い場合に
サイリスタのゲートに点弧電流を入力するコンパ
レータと、外部操作によつてコンパレータに基準
電圧より高い電圧を入力する常開スイツチとが備
えられているため、常開スイツチを一瞬操作する
だけで内燃機関を確実に停止することができる。

また更にコンパレータに基準電圧より高い電圧
を入力するだけで内燃機関を停止できるので、内
燃機関の異常を検出する異常検出装置等からコン
パレータに基準電圧より高い電圧を入力するよう
にすれば、内燃機関の異常発生時にも内燃機関を
停止させることができる。またこの場合、コンパ
レータには、基準電圧より高い電圧を一瞬でも入
力すれば、内燃機関を確実に停止することができ
るので、安全性を向上することもできる。

また本発明では定電圧回路を備えているので、
定電圧回路からの出力により異常検出装置等の他
の電気回路にも電源供給を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を表す停止回路、
第２図は本実施例の停止回路と共に用いられる異
常検出装置の一例を示す回路図、第３図は交流発
電機の出力電圧波形を示すグラフ、第４図は本発
明の第２実施例を表わす停止回路である。 １……停止回路、２……整流回路、３……定電
圧回路、４……スイツチング回路、Ｄ１〜Ｄ４…
…整流用ダイオード、Ｄ５……点弧電流フイード
バツク用ダイオード、SCR……サイリスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 汎用内燃機関のクランク軸の回転によつて点
   火栓用電力を供給する交流発電機と、該交流発電
   機の交流出力が点火電源として一次側に供給され
   ることにより二次側に発生する高電圧を点火栓に
   供給する点火コイルを備え、前記点火コイル一次
   側への点火電源の供給を停止することにより前記
   汎用内燃機関の運転を停止させる汎用内燃機関の
   停止回路において、 前記点火コイル一次側に並列接続され交流出力
   の点火電源として作用しない半波電圧成分を取り
   出す第１半波整流回路と、該第１半波整流回路よ
   り出力される電流の電圧を一定にする定電圧回路
   と、前記交流出力の点火電源として作用する半波
   電圧成分を取り出す第２半波整流回路と、該第２
   半波整流回路出力側に接続され、整流出力を短絡
   するサイリスタと、該サイリスタに直列接続され
   た電流制限用抵抗と、該サイリスタのゲートとカ
   ソード間に接続された点弧電流フイードバツク用
   ダイオードと、前記定電圧回路からの出力により
   電源供給を受けて前記サイリスタのゲートに点弧
   電流を供給するスイツチング回路と、を備えると
   共に、 該スイツチング回路が、前記定電圧回路からの
   出力を分圧して基準電圧を生成する分圧抵抗と、
   該分圧抵抗にて生成された基準電圧と入力電圧と
   を比較し、入力電圧が基準電圧より高い場合に前
   記サイリスタのゲートに点弧電流を入力するコン
   パレータと、外部操作によつて該コンパレータに
   前記基準電圧より高い電圧を入力する常開スイツ
   チとを有することを特徴とする汎用内燃機関の停
   止回路。