JPH0530989B2 - - Google Patents

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放電式の内燃機関用無接点
点火装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、特開昭57−131864号公報に記載されるご
とく、短絡用半導体スイツチング素子によつて磁
石発電機のコンデンサ充電コイルの発生出力を短
絡しておき、このスイツチング素子遮断時に充電
コイルに誘起される高電圧によつてコンデンサを
充電することにより、線径が太く巻数の少ない充
電コイルによつて、コンデンサを充電するものが
知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上述した従来のものを、例えば４極
以上の多極磁石発電機に適用すると、コンデンサ
充電コイルにコンデンサ充電側半波出力が発生す
るごとに高電圧が誘起されて、コンデンサがこの
高電圧により多重充電されることになるので、コ
ンデンサの充電電圧が高くなり過ぎ、各素子の耐
圧上問題がある。

そこで、本発明は上記の問題を解決するため、
コンデンサの充電電圧が所定値以上になると、短
絡用半導体スイツチング素子の制御信号を短絡す
る遮断制御用半導体スイツチング素子を導通させ
ることにより、コンデンサ充電電圧が所定値以上
になつた後の誘導高電圧の発生を阻止し、簡単な
構成にて、コンデンサの過充電を防止することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

そのため本発明は、磁石発電機のコンデンサ充
電コイルと、この充電コイルの一方の半波出力が
制御信号として印加されることにより導通して、
この半波出力を実質的に短絡する短絡用半導体ス
イツチング素子と、この短絡用半導体スイツチン
グ素子の制御信号を短絡する遮断制御用半導体ス
イツチング素子と、前記短絡用半導体スイツチン
グ素子に短絡電流が充分に流れているとき前記遮
断制御用半導体スイツチング素子を導通させるた
めの第１の検出回路と、前記短絡用半導体スイツ
チング素子の遮断時に前記充電コイルに誘起され
る高電圧によつて充電されるコンデンサと、１次
コイルおよび２次コイルを有する点火コイルと、
前記コンデンサの充電電圧を検出し、この電圧が
所定値以上になると前記遮断制御用半導体スイツ
チング素子を導通させて、前記短絡用半導体スイ
ツチング素子の導通による前記充電コイルの一方
の半波出力の短絡を阻止するための第２の検出回
路と、点火時期にて点火信号を発生する点火信号
発生回路と、この点火信号発生回路よりの点火信
号により導通して前記コンデンサの充電電荷を前
記点火コイルの１次コイルに供給するための点火
用半導体スイツチング素子と、前記点火コイルの
２次コイルに接続した点火栓とを備える内燃機関
用無接点点火装置を提供するものである。

〔作用〕

これにより、コンデンサの充電電圧が所定値以
上になるとそれを第２の検出回路により検出して
遮断制御用半導体スイツチング素子を導通させ
て、短絡用半導体スイツチング素子の導通による
コンデンサ充電コイルの一方の半波出力の短絡を
阻止して誘導昇圧回路の動作を停止させる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、コンデンサ
の充電電圧が所定値以上になつた後の誘導高電圧
の発生の阻止を、コンデンサ充電コイルの誘導出
力を短絡することなく、遮断制御用半導体スイツ
チング素子を有効に利用して誘導昇圧回路の動作
停止により阻止し、短絡用半導体スイツチング素
子やコンデンサ充電コイルの過大な発熱を招くこ
となく、簡単な構成にて、コンデンサの過充電を
防止することができるという優れた効果がある。

以下本発明を図に示す実施例について説明す
る。

まず、第１図において、１は多極磁石発電機の
コンデンサ充電コイルで、例えば線径0.3〜1.0
mm、巻数200〜600回のものが用いてある。２は基
準位置にて出力信号を発生するタイミングセン
サ、４，５はコンデンサ充電コイル１の端子間に
互いに直列接続した分圧抵抗で、その分圧点ａは
トランジスタ６のベースに接続してある。このト
ランジスタ６はトランジスタ８のベース・エミツ
タ間に接続してある。７はトランジスタ８のベー
ス抵抗、１９は抵抗５に並列接続したコンデンサ
で、このコンデンサ１９と抵抗４，５により第１
の検出回路を構成する。また、トランジスタ６は
トランジスタ８のベースを短絡する遮断制御用半
導体スイツチング素子をなし、トランジスタ８は
コイル１の順方向出力を短絡する短絡用半導体ス
イツチング素子をなす。１３は点火用コンデン
サ、９，１０はコンデンサ１３に接続した分圧抵
抗で、その分圧点ｂはダイオード１１を介してト
ランジスタ６のベースに接続してある。１２は放
電阻止用ダイオード、１４はタイミングセンサ２
の負半出力を短絡するダイオード、１５は直流ア
ーク用ダイオード、１６は点火コイルで、１６ａ
はその１次コイル、１６ｂはその２次コイルであ
る。１７は点火栓、１８は点火用半導体スイツチ
ング素子をなす点火用サイリスタで、タイミング
センサ２よりの点火信号がゲートに印加されるこ
とにより導通して、コンデンサ１３の充電電荷を
点火コイル１６の１次コイル１６ａに供給するも
のである。２０は逆流阻止用のダイオードであ
る。

次に、この実施例に使用する磁石発電機の構造
について説明する。第２図において、３０は碗状
ロータ、３１はロータ３０の内周面に固定したリ
ング状の主磁石で図のごとくＮ，Ｓ交互に12極に
等間隔で着磁してある。３２は内燃機関の側壁に
固定されるリング状のステータコアで、その外周
には12個の突出部３２ａ〜３２が等間隔で形成
してある。３３は10個の突出部３２ｃ〜３２に
それぞれ巻数されると共に互いに直列接続された
ランプ負荷用コイルで、ランプ等の負荷の電源を
なすものである。３４は内燃機関のクランク軸に
図示せぬボトルによつて固定されるボスで、ボス
３４に図示せぬリベツトを介してロータ３０が固
定してある。３５はロータ３０の外周において、
内燃機関の側壁に固定した点火信号用タイミング
センサで、径方向に着磁した永久磁石３５ａと、
この永久磁石３５ａに固定したコア３５ｂとコア
３５ｂに巻かれたセンサコイル２とよりなる。３
６はロータ３０の外周部に設けた磁性体よりなる
突起で、この突起３６と対向する位置にコア３５
ｂが設けてあつて、コア３５ｂと突起３６とが対
向することによる磁束変化によつて、センサコイ
ル２には第３図ｅで示す出力電圧が発生する。コ
ンデンサ充電コイル１は２つの突出部３２ａ，３
２ｂに巻かれると共に互いに直列接続され、主磁
石３１の回転によつてコンデンサ充電コイル１に
は第３図ａに示すごとく磁石発電機のロータ１回
転につき６サイクルの無負荷交流電圧が発生す
る。

今、充電コイル１に第１図の矢印方向（正方
向）の半波出力が発生し始めると、コイル１→抵
抗７→トランジスタ８のベース・エミツタ→アー
スの回路でトランジスタ８にベース電流が流れ、
このトランジスタ８のコレクタ・エミツタ間が導
通し、コイル１の出力は短絡される。このときの
第３図ｄで示すトランジスタ８の短絡電流の増大
に伴ない、トランジスタ８のコレクタ・エミツタ
間の電圧降下が大きくなり、抵抗４，５よりなる
分圧回路の接続点ａの電圧が上昇する。この電圧
が設定値（例えば短絡電流が0.5〜4Aに相当する
電圧値）になるとトランジスタ６が導通し、トラ
ンジスタ８のベース・エミツタ間を短絡するの
で、トランジスタ８のコレクタ・エミツタ間は
OFFし、短絡電流が急激に遮断される。このと
きコイル１には第３図ｂの実線で示すごとく、大
きな誘導電圧が発生し、この高電圧によりコンデ
ンサ１３を、コイル１→ダイオード２０，１２→
コンデンサ１３→ダイオード１５→アースの回路
で、第３図ｃの実線あるいは破線で示すごとく充
分に充電する。

ここで、機関回転数の低速時などにおいて、充
電コイル１に誘起される高電圧が比較的低い場合
には、コンデンサ１３に充電される電圧が設定値
以上にならないため、第３図ｂの実線で示すごと
く磁石発電機の１回転につき６回発生する充電コ
イル１の高電圧によつてコンデンサ１３が第３図
ｃの実線で示すごとく多重充電される。

これに対し、機関の中高速回転時などにおい
て、充電コイル１に誘起される高電圧が比較的高
くなり、例えば第３図ｃの破線で示すごとく、充
電コイル１に誘起される２発目の高電圧によつ
て、コンデンサ１３の充電電圧が設定値以上にな
ると、分圧抵抗９，１０の分圧点の電位がトラン
ジスタ６を導通させるのに充分な値になつて、こ
のトランジスタ６を導通させ、トランジスタ８の
ベースを短絡する。これにより、充電コイル１に
３発目以降の正方向半波出力が発生してもトラン
ジスタ８は導通せず、充電コイル１に高電圧が誘
起されず、従つて、それ以降のコンデンサ１３の
充電がされなくなつてコンデンサ１３の過充電が
防止される。このときの、充電コイル１の出力電
圧、コンデンサ１３の充電電圧、トランジスタ８
の短絡電流を第３図ｂ，ｃ，ｄの破線でそれぞれ
示す。

また、このように機関中高速時のように充電コ
イル１に誘起される高電圧が比較的高いときにお
けるトランジスタ８のON，OFF動作回数を減少
させることによつて、トランジスタ８の発熱を押
え、熱暴走を防止することができる。

また、点火時期になるとタイミングセンサ２の
第３図ｅで示す点火信号により、サイリスタ１８
が導通し、コンデンサ１３の充電電荷をコンデン
サ１３→サイリスタ１８→アース→点火コイル１
６の１次コイル１６ａの回路で急激に放電させ、
点火コイル１６の２次コイル１６ｂに高電圧を得
て、点火栓１７に点火火花を発生する。

なお、第１図の実施例に対し、抵抗９，１０、
ダイオード１１に代り、ツエナーダイオードと抵
抗との直列回路よりなる第２の検出回路を直接、
コンデンサ１３の充電側端子と第１図のａ点との
間に挿入してもよい。この方が低速時のコンデン
サ充電電荷の抵抗９側への漏洩をなくすことがで
き、コンデンサ１３の充電電圧の低下を防ぐこと
ができる。

第４図は本発明装置の他の実施例を示すもの
で、第１図図示の実施例に対し、ダイオード１４
をタイミングコイル２と直列に接続し、サイリス
タ１８のゲート・カソード間と並列にトランジス
タ２２を接続し、このトランジスタ２２のベース
とコンデンサ１３の充電側端子との間に、抵抗２
６とダイオード２１との直列回路を接続し、この
ダイオード２１と抵抗２６との接続点とアースと
の間に、各ダイオード２３ａ〜２３ｃと各スイツ
チ２４ａ〜２４ｃとの直列回路を接続したもので
ある。これら各スイツチ２４ａ〜２４ｃとして
は、例えば、２輪車において、サイドスタンドが
格納されているとONするもの、変速機がニユー
トラル位置にあるとONするもの、クラツチが切
られているとONするものが用いてある。

この実施例によれば、各スイツチ２４ａ〜２４
ｃのうちいずれかがONであればトランジスタ２
２のベース電流は各ダイオード２３ａ〜２３ｃと
各スイツチ２４ａ〜２４ｃのいずれかを通して側
路されるため、トランジスタ２２はOFFの状態
を保ち、タイミングコイル２の点火信号はダイオ
ード１４を介してサイリスタ１８のゲートに印加
され、前記第１図図示の実施例と同様に点火動作
がなされる。

ここで、各スイツチ２４ａ〜２４ｃのすべてが
OFFしていれば、コンデンサ１３の充電電荷が
抵抗２６およびダイオード２１を介してトランジ
スタ２２のベースに印加されてこのトランジスタ
２２が導通しサイリスタ１８のゲート信号を側路
する。これにより、サイリスタ１８に点火信号が
印加されなくなつて、点火動作が停止し、機関が
停止する。このとき、機関が停止するまで、コン
デンサ充電コイル１に数回のコンデンサ充電側半
波出力が発生するが、コンデンサ１３の充電電圧
が所定値以上になるとトランジスタ８がON，
OFFしなくなるため、コンデンサ１３が過充電
されることはない。

この第４図の実施例において、トランジスタ２
２をサイリスタ１８のゲート回路と並列接続する
代わりに、破線で示すごとく、サイリスタ１８の
ゲート回路にトランジスタ２５を直列接続するこ
ともできる。この場合には、抵抗２６とダイオー
ド２１が省略できる。

また、第４図において、タイミングコイル２７
に対し、破線で示すごとく、機関停止用手動スイ
ツチ２７を並列に接続するようにしてもよい。

この第４図に示すごとく、サイリスタ１８のゲ
ートへの点火信号の印加を遮断して点火を不能に
して機関を停止するもの又は機関の駆動がでのな
いようにするものにおいては、２極の磁石発電機
を用いる場合においても、機関停止時におけるコ
ンデンサ１３の過電圧を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す電気回路
図、第２図は第１図図示装置に適用する磁石発電
機を示す底面図、第３図は第１図図示装置の作動
説明に供する各部波形図、第４図は本発明装置の
他の実施例を示す電気回路図である。 １……コンデンサ充電コイル、２……点火信号
発生回路を構成するタイミングセンサ、４，５，
１９……第１の検出回路を構成する分圧抵抗、コ
ンデンサ、６……遮断制御用半導体スイツチング
素子を構成するトランジスタ、８……短絡用半導
体スイツチング素子をなすサイリスタ、９，１
０，１１……第２の検出回路を構成する分圧抵抗
とダイオード、１３……コンデンサ、１６……点
火コイル、１６ａ……１次コイル、１６ｂ……２
次コイル、１７……点火栓、１８……点火用半導
体スイツチング素子をなす点火用サイリスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁石発電機のコンデンサ充電コイルと、この
   充電コイルの一方の半波出力が制御信号として印
   加されることにより導通して、この半波出力を実
   質的に短絡する短絡用半導体スイツチング素子
   と、この短絡用半導体スイツチング素子の制御信
   号を短絡する遮断制御用半導体スイツチング素子
   と、前記短絡用半導体スイツチング素子に短絡電
   流が充分に流れているとき前記遮断制御用半導体
   スイツチング素子を導通させるための第１の検出
   回路と、前記短絡用半導体スイツチング素子の遮
   断時に前記充電コイルに誘起される高電圧によつ
   て充電されるコンデンサと、１次コイルおよび２
   次コイルを有する点火コイルと、前記コンデンサ
   の充電電圧を検出し、この電圧が所定値以上にな
   ると前記遮断制御用半導体スイツチング素子を導
   通させて、前記短絡用半導体スイツチング素子の
   導通による前記充電コイルの一方の半波出力の短
   絡を阻止するための第２の検出回路と、点火時期
   にて点火信号を発生する点火信号発生回路と、こ
   の点火信号発生回路よりの点火信号により導通し
   て前記コンデンサの充電電荷を前記点火コイルの
   １次コイルに供給するための点火用半導体スイツ
   チング素子と、前記点火コイルの２次コイルに接
   続した点火栓とを備える内燃機関用無接点点火装
   置。 ２ 前記磁石発電機は４極以上の多極磁石発電機
   よりなる特許請求の範囲第１項記載の内燃機関用
   無接点点火装置。