JPH045736Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、コンデンサ放電式の内燃機関用点火
装置に関するものである。

［従来の技術］ 内燃機関用の点火装置として、点火コイルと、
内燃機関により駆動される発電機内に配置された
エキサイタコイルと、点火コイルの１次側に設け
られてエキサイタコイルの一方の半サイクルの出
力で一方の極性に充電される点火エネルギー蓄積
用コンデンサと、導通した際に点火エネルギー蓄
積用コンデンサの電荷を点火コイルの１次コイル
を通して放電させるように設けられた放電制御用
サイリスタと、内燃機関の所定の回転角度位置で
１サイクルの信号を発生する信号コイルの出力を
入力として内燃機関の点火時期に放電制御用サイ
リスタをトリガする放電制御用サイリスタトリガ
回路とを備えたコンデンサ放電式の点火装置が用
いられている。

この点火装置においては、エキサイタコイルの
出力により点火エネルギー蓄積用コンデンサが充
電され、機関の点火時期に信号コイルの出力で放
電制御用サイリスタにトリガ信号が供給される。
従つて放電制御用サイリスタが導通して点火エネ
ルギー蓄積用コンデンサの電荷を点火コイルの１
次コイルに放電させる。これにより点火コイルの
鉄心中で大きな磁束変化が生じ、該点火コイルの
２次コイルに点火用の高電圧が誘起する。この高
電圧は高圧コードを通して機関のシリンダに取付
けられた点火プラグに印加されるため、該点火プ
ラグに火花が生じ、機関が点火される。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記のような従来のコンデンサ放電式の内燃機
関用点火装置においては、信号コイルの先の半サ
イクルの出力が所定のトリガレベルに達した時に
放電制御用サイリスタにトリガ信号が供給される
ため、内燃機関の点火時期はほぼ一定になり、回
転速度Ｎ（rpm）に対する点火時期（上死点TDC
から進角側に測った角度）αの特性は第３図に符
号ａで示した線図のようになる。この様な特性で
は、機関の高速領域で機関の回転速度が上り過
ぎ、機関が焼付く等の不具合が生じることがあつ
た。

尚特開昭59−7774号に見られるように、機関が
１回転する期間所定の時定数で充電される積分コ
ンデンサを設けて、該積分コンデンサの両端の電
圧と基準電圧とを比較し、両電圧が一致した位置
を点火位置とすることにより、機関の回転速度が
設定値を超える領域で回転速度の上昇に伴つて点
火時期を徐々に遅らせるようにした点火装置が提
案されている。

このように設定回転速度以上の領域で点火時期
を徐々に遅らせた場合にも最終的には回転速度の
上昇が抑制されるが、この場合、機関の回転速度
を制限する効果は直ちには発揮されず、機関の回
転速度が設定値を超えても暫くの間は回転速度が
上昇する。従って機関の回転速度の上昇に伴つて
点火時期を徐々に遅らせる特性は、機関の回転速
度が許容値を超えるのを防いで機関の焼き付きを
防止するという目的には不向きである。

機関の回転速度が許容値を超えるのを防いで機
関の焼き付きを確実に防止するためには、設定回
転速度（許容回転速度）以上になったときに点火
時期を急激に遅らせることが必要である。

本考案の目的は、機関の高速領域で点火時期を
急激に遅らせることにより機関の回転速度の上昇
をおさえることができるようにした内燃機関用点
火装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、その実施例を示す第１図に見られる
ように、点火コイルIGと、内燃機関により駆動
される発電機内に配置されたエキサイタコイル
Leの一方の半サイクルの出力で一方の極性に充
電される点火エネルギー蓄積用コンデンサＣ１
と、導通した際に点火エネルギー蓄積用コンデン
サＣ１の電荷を点火コイルIGの１次コイルＷ１
を通して放電させるように設けられた放電制御用
サイリスタＳ１と、内燃機関の所定の回転角度位
置で１サイクルの信号を発生する信号コイルLs
の出力を入力として内燃機関の点火時期にサイリ
スタＳ１をトリガする放電制御用サイリスタトリ
ガ回路Ｔとを備えた内燃機関用点火装置におい
て、機関の高速時に点火時期を急激に遅らせるこ
とができるようにしたものである。

そのため、本考案においては、トリガ回路Ｔ
が、エキサイタコイルLeの一方の半サイクルの
出力で一方の極性に充電される第１の点火時期制
御用コンデンサＣ２と、第１の点火時期制御用コ
ンデンサＣ２の端子電圧で電流制限手段Ｒ４を通
して一定の時定数で一方の極性に充電される第２
の点火時期制御用コンデンサＣ３と、第２の点火
時期制御用コンデンサＣ３に対して並列に接続さ
れて、信号コイルLsの後から発生する半サイク
ルの出力電圧でトリガされて導通するリセツト用
スイツチSwrと、第１の点火時期制御用コンデン
サＣ２の両端に並列に接続されて該第１の点火時
期制御用コンデンサの充電電圧を一定値に制限す
る充電電圧制限用ツエナーダイオードＺ２と、第
２の点火時期制御用コンデンサＣ３の端子電圧が
設定値に達した時に導通して信号コイルLsの先
に発生する半サイクルの出力電圧で放電制御用サ
イリスタＳ１に点弧信号を与える点弧信号供給制
御用スイツチSwgと、信号コイルLsの後から発
生する半サイクルの出力で放電制御用サイリスタ
Ｓ１に点弧信号を供給する遅角用信号供給回路
と、導通した際に信号コイルLsに電流を流すよ
うに接続され、該信号コイルの先に発生する出力
が一定のレベルを超えた時に導通して該信号コイ
ルの端子電圧を制限する信号電圧制限用ツエナー
ダイオードＺ１とを具備している。

［考案の作用］ 上記の点火装置において、点火時期制御用コン
デンサＣ２はエキサイタコイルLeの一方の半サ
イクルの出力で一方の極性に定電圧充電される。
このコンデンサＣ２の電圧により第２の点火時期
制御用コンデンサＣ３が一定の時定数で充電され
る。このコンデンサＣ３の端子電圧が設定値以上
になると点弧信号供給制御用スイツチSwgが導通
して信号コイルLsの先に発生する半サイクルの
出力電圧Vs１でサイリスタＳ１に点弧信号を供
給する。第２の点火時期制御用コンデンサの電荷
は、信号コイルLsの後から発生する半サイクル
の出力電圧Vs２が立上つてリセツト用スイツチ
が導通した時に放電する。

機関の回転速度が設定値未満の場合には、信号
コイルLsの先の半サイクルの出力電圧Vs１が発
生した時に既に第２の点火時期制御用コンデンサ
の端子電圧が設定値以上になつているため、点弧
信号供給制御用スイツチSwgが導通してサイリス
タＳ１に点弧信号を与える。従つて機関の回転速
度が設定値未満の場合には、信号コイルLsの先
の半サイクルの出力電圧Vs１がサイリスタＳ１
のトリガレベルに達する角度θ１の位置で点火動
作が行われる。

その後、信号コイルLsの後から発生する半サ
イクルの電圧Vs２が立上ると、遅角用信号供給
回路を通してサイリスタＳ１に点弧信号が供給さ
れるが、この時は既に点火エネルギー蓄積用コン
デンサの放電が完了しているので、点火動作に影
響はない。

機関の回転速度が上昇していくと第２の点火時
期制御用コンデンサの充電期間が短くなつてい
き、機関の回転速度が設定値Nsに達すると、信
号コイルLsの先の半サイクルの電圧が発生した
時に第２の点火時期制御用コンデンサの端子電圧
が未だ設定値より低い状態になつているようにな
る。従つてこの時点弧信号供給制御用スイツチは
導通することができず、信号コイルLsの先の半
サイクルの出力電圧によつてはサイリスタＳ１に
点弧信号が供給されない。この状態では、遅角用
信号供給回路から信号コイルLsの後の半サイク
ルの出力でサイリスタＳ１に点弧信号が供給され
る。従つて機関の回転速度が設定値以上になつた
時には、信号コイルの後の半サイクルの出力電圧
がトリガレベルに達する角度θ２の位置で点火動
作が行われるようになる。

従つて本考案の装置では第３図に符号ｂを付し
て示したように、設定回転速度Ns未満の領域で
は角度θ１の位置で点火が行われ、設定回転速度
Ns以上の領域では角度θ１よりも遅れた角度θ
２の位置で点火が行われる。このように、本考案
では機関の回転速度が設定値以上になつた時に点
火時期を急激に遅らせるため、機関の回転速度が
過度に上昇するのを防ぐことができ、機関の焼き
付を防止することができる。

［実施例］ 以下添附図面を参照して本考案の実施例を説明
する。

第１図は本考案の一実施例を示したもので、同
図においてIGは１次コイルＷ１及び２次コイル
Ｗ２を有する点火コイル、Ｐは機関のシリンダに
取付けられて点火コイルIGの２次コイルＷ２に
接続された点火プラグである。点火コイルIGの
１次コイルＷ１の一端は接地され、他端は点火エ
ネルギー蓄積用コンデンサＣ１の一端に接続され
ている。コンデンサＣ１の他端はカソードを接地
した放電制御用サイリスタＳ１のアノードに接続
され、サイリスタＳ１が導通した際にコンデンサ
Ｃ１の電荷がサイリスタＳ１及び１次コイルＷ１
を通して放電するようになつている。サイリスタ
Ｓ１のゲートカソード間には抵抗Ｒ１が並列接続
されている。

Leは機関により駆動される図示しない磁石発
電機内に配置されたエキサイタコイルで、このエ
キサイタコイルLeの一端は接地され、他端はア
ノードをこのエキサイタコイル側に向けたダイオ
ードＤ１を介してコンデンサＣ１の非接地側端子
に接続されている。エキサイタコイルLeの両端
にはアノードを接地側に向けてダイオードＤ２が
並列接続されている。エキサイタコイルLeは機
関の回転角θに対して第２図Ａのように変化する
交流電圧Veを出力し、この交流電圧の一方の半
サイクル（この例では正の半サイクル）において
ダイオードＤ１を通してコンデンサＣ１が図示の
極性に充電される。

Lsは図示しない信号発電機内に設けられた信
号コイルで、この信号コイルは第２図Ｂに示すよ
うに所定の回転角度位置で１サイクルの信号電圧
Vsを出力する。以下この信号コイルが先に発生
する半サイクルの信号電圧Vs１を負方向信号電
圧と言い、後から発生する半サイクルの信号電圧
Vs２を正方向信号電圧という。信号コイルLsの
一端はアノードを接地したツエナーダイオードＺ
１のカソードに接続され、他端はアノードをこの
信号コイル側に向けたダイオードＤ３を介してサ
イリスタＳ１のゲートに接続されている。信号コ
イルLsの他端と接地間にはアノードを接地側に
向けたダイオードＤ４が接続されている。この例
では信号コイルLsからダイオードＤ３を経てサ
イリスタＳ１のゲートに至る回路により、信号コ
イルに後から発生する半サイクルの正方向信号電
圧Vs２によつてサイリスタＳ１に点弧信号を供
給する遅角用信号供給回路が構成されている。ま
た信号コイルLsの一端にPNPトランジスタTR１
のエミツタが接続され、このトランジスタのコレ
クタはカソードをサイリスタＳ１のゲートに接続
したダイオードＤ５のアノードに接続されてい
る。トランジスタTR１のベースはエミツタを接
地したトランジスタTR２のコレクタに抵抗Ｒ２
を介して接続されている。

エキサイタコイルLeの非接地側の端子にダイ
オードＤ６のアノードが接続され、ダイオードＤ
６のカソードは抵抗Ｒ３を介して第１の点火時期
制御用コンデンサＣ２の一端に接続されている。
コンデンサＣ２の他端は接地され、エキサイタコ
イルLeの一方の半サイクルの出力電圧でダイオ
ードＤ６及び抵抗Ｒ３を通して第１の点火時期制
御用コンデンサＣ２が図示の極性に充電されるよ
うになつている。

第１の点火時期制御用コンデンサＣ２の両端に
はアノードを接地側に向けた充電電圧制限用ツエ
ナーダイオードＺ２が並列接続され、コンデンサ
Ｃ２はこのツエナーダイオードＺ２のツエナー電
圧まで定電圧充電される。

コンデンサＣ２の非接地側端子に電流制限阻止
としての抵抗Ｒ４を介してダイオードＤ７のアノ
ードが接続され、このダイオードＤ７のカソード
と接地間に第２の点火時期制御用コンデンサＣ３
が接続されている。コンデンサＣ３の非接地側の
端子にはエミツタを接地したNPNトランジスタ
TR３のコレクタが接続され、トランジスタTR
３のベースはアノードを信号コイルLsの一端に
接続したダイオードＤ８のカソードに接続されて
いる。トランジスタTR３によりリセツト用スイ
ツチSwrが構成され、信号コイルLsが出力する正
方向信号電圧Vs２によりダイオードＤ８を通し
てトランジスタTR３にベース電流が供給される
ようになつている。これによりトランジスタTR
３が導通し、このトランジスタTR３のコレクタ
エミツタ間を通してコンデンサＣ３が瞬時に放電
する。そしてトランジスタTR３のコレクタにツ
エナーダイオードＺ３のカソードが接続され、こ
のツエナーダイオードのアノードがトランジスタ
TR２のベースに接続されている。

この実施例では、ダイオードＤ２ないしＤ８
と、ツエナーダイオードＺ１ないしＺ３と、コン
デンサＣ１及びＣ２と、抵抗Ｒ１ないしＲ４とト
ランジスタTR１ないしTR３とにより、信号コ
イルLsの出力を入力として放電制御用サイリス
タＳ１をトリガする放電制御用サイリスタトリガ
回路Ｔが構成され、トランジスタTR１及びTR
２と抵抗Ｒ２とツエナーダイオードＺ３とによ
り、第２の点火時期制御用コンデンサＣ３の端子
電圧が設定値に達したときに導通して信号コイル
Lsが先に発生する半サイクルの出力電圧（負方
向信号電圧Vs１）でサイリスタＳ１に点弧信号
を与える点弧信号供給制御回路用スイツチSwgが
構成されている。

上記の実施例において、点火コイルエネルギー
蓄積用コンデンサＣ１はエキサイタコイルLeの
一方の半サイクルの出力電圧でダイオードＤ１を
通してコンデンサＣ１が図示の極性に充電され
る。機関の点火時期にトリガ回路Ｔからサイリス
タＳ１に点弧信号が供給されるとサイリスタＳ１
が導通し、コンデンサＣ１の電荷がサイリスタＳ
１及び点火コイルの１次コイルを通して放電す
る。これにより点火コイルの鉄心中で大きな磁束
変化が生じ、２次コイルＷ２に高電圧が誘起す
る。この高電圧は点火プラグＰに印加されるた
め、該点火プラグに火花が生じ、機関が点火され
る。

またエキサイタコイルLeの一方の半サイクル
の出力により、ダイオードＤ６及び抵抗Ｒ３を通
して第１の点火時期制御用コンデンサＣ２が図示
の極性に定電圧充電される。このコンデンサＣ２
の端子電圧により、抵抗Ｒ４及びダイオードＤ７
を通して第２の点火時期制御用コンデンサＣ３が
一定の時定数で充電される。このコンデンサＣ３
の端子電圧が設定値以上になるとツエナーダイオ
ードＺ３が導通してトランジスタTR１及びTR
２にベース電流が流れ、両トランジスタTR１，
TR２が導通する。トランジスタTR１が導通す
ると（点弧信号供給制御用スイツチSwgが導通す
ると）、信号コイルLsの先に発生する半サイクル
の出力電圧Vs１で、トランジスタTR１のエミツ
タコレクタ間とダイオードＤ５とを通してサイリ
スタＳ１に点弧信号が供給される。

第２の点火時期制御用コンデンサＣ３の電荷
は、信号コイルLsの後から発生する半サイクル
の出力電圧Vs２が立上ってトランジスタTR３
（リセツト用スイツチSwg）が導通した時に該ト
ランジスタTR３のコレクタエミツタ間を通して
放電する。

機関の回転速度が設定値未満の場合には、第２
図Ｂに示すように、信号コイルLsの先の半サイ
クルの出力電圧Vs１が発生した時に既に第２の
点火時期制御用コンデンサＣ３の端子電圧Vc３
が設定値Vt以上になつていてツエナーダイオー
ドＺ３が導通し、第２図Ｄに示すようにトランジ
スタTR２及びTR１が（点弧信号供給制御用ス
イツチSwgが）導通する。従つて信号コイルLs
の負方向信号電圧Vs１によりトランジスタTR１
を通してサイリスタＳ１に点弧信号が与えられ
る。このように、機関の回転速度が設定値未満の
場合には、信号コイルLsの先の半サイクルの出
力電圧（負方向信号電圧）Vs１がサイリスタＳ
１のトリガレベルに達する角度θ１の位置で点火
動作が行われる。

その後、信号コイルLsの後から発生する半サ
イクルの電圧Vs２が立上ると、遅角用信号供給
回路を通してサイリスタＳ１に点弧信号が供給さ
れるが、この時は既に点火エネルギー蓄積用コン
デンサの放電が完了しているので、点火動作には
影響がない。

機関の回転速度が上昇していくと第２の点火時
期制御用コンデンサＣ３の充電期間が短くなつて
いく。コンデンサＣ３の充電電圧は一定であるた
め、機関の回転速度が設定値Nsに達すると、第
２図Ｃに破線で示したように、信号コイルLsの
先の半サイクルの電圧が発生した時に第２の点火
時期制御用コンデンサＣ３の端子電圧Vc３が未
だ設定値Vtより低い状態になる。従つてこの時
点弧信号供給制御用スイツチSwgのトランジスタ
TR１およびTR２は導通することができず、信
号コイルLsの先の半サイクルの出力電圧によつ
てはサイリスタＳ１に点弧信号が供給されない。
この状態では、遅角用信号供給回路から信号コイ
ルLsの後の半サイクルの出力でサイリスタＳ１
に点弧信号が供給され、角度θ２の位置で該点弧
信号がトリガレベルVg以上になつた時にサイリ
スタＳ１が導通する。従つて機関の回転速度が設
定値以上になつた時には、信号コイルの後の半サ
イクルの出力電圧がトリガレベルに達する角度θ
２の位置で点火動作が行われるようになる。

上記のように機関の回転速度が設定値以上にな
ると、点弧信号供給制御用スイツチSwgのトラン
ジスタTR１及びTR２が導通しなくなり、信号
コイルLsからスイツチSwgを通して電流が流れ
なくなるため、信号コイルLsに発生する負方向
信号電圧Vs１が上昇していくが、負方向信号電
圧Vs１が一定値以上になると信号電圧制限用ツ
エナーダイオードＺ１が導通して信号コイルLs
に電流を流すため、信号コイルLsの無負荷電圧
が高くなるのを防ぐことができる。

従つて上記実施例の装置では第３図に符号ｂを
付して示したように、設定回転速度Ns未満の領
域では角度θ１の位置で点火が行われ、設定回転
速度Ns以上の領域では角度θ１よりも遅れた角
度θ２の位置で点火が行われる。このように、本
考案では機関の回転速度が設定値以上になつた時
に点火時期を急激に遅らせるため、機関の回転速
度が過度に上昇するのを防ぐことができ、機関の
焼き付を防止することができる。

［考案の効果］ 以上のように、本考案によれば、機関の回転速
度が設定値以上になつた時に点火時期を急激に遅
らせることができるため、機関の回転速度が過度
に上昇するのを防ぐことができ、機関の焼き付を
防止することができる利点がある。また信号電圧
制限用ツエナーダイオードを設けて、信号コイル
の後から発生する半サイクルの出力が過大になる
のを防止したので、信号コイルにつながる素子の
耐圧を低くすることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す回路図、第２図
は第１図の各部の信号波形を示す波形図、第３図
は本考案の装置の点火特性を従来の点火装置の点
火特性と比較して示した線図である。 IG……点火コイル、Le……エキサイタコイル、
Ls……信号コイル、Ｐ……点火プラグ、Ｃ１…
…点火エネルギー蓄積用コンデンサ、Ｃ２……第
１の点火時期制御用コンデンサ、Ｃ３……第２の
点火時期制御用コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ８……ダイ
オード、Ｚ１ないしＺ３……ツエナーダイオー
ド、Ｒ１〜Ｒ４……抵抗、Ｔ……放電制御用サイ
リスタトリガ回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 点火コイルと、内燃機関により駆動される発電
   機内に配置されたエキサイタコイルの一方の半サ
   イクルの出力で一方の極性に充電される点火エネ
   ルギー蓄積用コンデンサと、導通した際に前記点
   火エネルギー蓄積用コンデンサの電荷を前記点火
   コイルの１次コイルを通して放電させるように設
   けられた放電制御用サイリスタと、内燃機関の所
   定の回転角度位置で１サイクルの信号を発生する
   信号コイルの出力を入力として内燃機関の点火時
   期に前記サイリスタをトリガする放電制御用サイ
   リスタトリガ回路とを備えた内燃機関用点火装置
   において、 前記トリガ回路は、 前記エキサイタコイルの一方の半サイクルの出
   力で一方の極性に充電される第１の点火時期制御
   用コンデンサと、 前記第１の点火時期制御用コンデンサの端子電
   圧で電流制限手段を通して一定の時定数で一方の
   極性に充電される第２の点火時期制御用コンデン
   サと、 前記第２の点火時期制御用コンデンサに対して
   並列に接続されて、前記信号コイルの後から発生
   する半サイクルの出力電圧でトリガされて導通す
   るリセツト用スイツチと、 前記第１の点火時期制御用コンデンサの両端に
   並列に接続されて該第１の点火時期制御用コンデ
   ンサの充電電圧を一定値に制限する充電電圧制限
   用ツエナーダイオードと、 前記第２の点火時期制御用コンデンサの端子電
   圧が設定値に達した時に導通して前記信号コイル
   の先に発生する半サイクルの出力電圧で前記放電
   制御用サイリスタに点弧信号を与える点弧信号供
   給制御用スイツチと、 前記信号コイルの後から発生する半サイクルの
   出力で前記放電制御用サイリスタに点弧信号を供
   給する遅角用信号供給回路と、 導通した際に前記信号コイルに電流を流すよう
   に接続され、該信号コイルの先に発生する半サイ
   クルの出力が一定のレベルを超えた時に導通して
   該信号コイルの端子電圧を制限する信号電圧制限
   用ツエナーダイオードとを具備したことを特徴と
   する内燃機関用点火装置。