JPH0639097Y2 - 内燃機関用点火装置 - 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］ 最近コンデンサ放電式の内燃機関用点火装置として、点
火時期を定めるための信号を出力するパルサコイルを用
いない、いわゆるパルサレス方式の点火装置が多く用い
られるようになった。

第４図は従来のこの種の点火装置の回路構成を示したも
ので、同図において１は点火コイル、２は内燃機関によ
り駆動される磁石発電機内に設けられたエキサイタコイ
ル、３は点火エネルギー蓄積用コンデンサ、４は放電制
御用サイリスタ、５ないし８はダイオード、９は抵抗、
10は図示しない機関の気筒に取付けられた点火プラグで
ある。この例では、エキサイタコイル２→ダイオード５
→コンデンサ３→点火コイル１の１次コイル→ダイオー
ド６→エキサイタコイル２の回路によりエキサイタコイ
ル２の正の半サイクルの出力でコンデンサ３を図示の極
性に充電するコンデンサ充電回路が構成され、エキサイ
タコイル２→ダイオード７→抵抗９→ダイオード８→エ
キサイタコイル２の回路により、エキサイタコイルの負
の半サイクルの出力でサイリスタ４にトリガ信号を供給
するトリガ回路が構成されている。

上記点火装置において、エキサイタコイル２は機関の回
転に同期して交流電圧を誘起する。エキサイタコイル２
が図示の実線矢印方向の正の半サイクルの電圧を誘起し
た時にエキサイタコイル２→ダイオード５→コンデンサ
３→点火コイル１の１次コイル→ダイオード６→エキサ
イタコイル２の経路でコンデンサ３が図示の極性に充電
され、エキサイタコイル３が図示の破線矢印方向の負の
半サイクルの電圧を誘起した時にエキサイタコイル２→
ダイオード７→抵抗９→ダイオード８→エキサイタコイ
ル２の経路で電流が流れて抵抗９の両端に電圧が生じ
る。この抵抗９の両端に生じた電圧が所定のスレショー
ルドレベル以上になるとサイリスタ４がトリガされて導
通し、コンデンサ３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２次コイルに点火
用の高電圧が誘起し、該高電圧により点火プラグ10に火
花が生じて機関が点火される。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記の点火装置においては、機関の回転速度の上昇に伴
ってエキサイタコイルの出力の波高値が上昇するとエキ
サイタコイルの負の半サイクルの出力電圧がサイリスタ
４をトリガするレベルに達する位相が進むため点火時期
が進み、逆に回転速度の上昇に伴ってエキサイタコイル
の出力電圧が低下すると点火時期が遅れる。一般に磁石
発電機の出力電圧は機関の低中速領域で回転速度の上昇
に伴って上昇し、高速領域では電機子反作用により出力
電圧が低下する傾向にあるため、第４図に示した従来の
点火装置により得られる点火特性は、第３図に破線で示
した曲線ａのようになり、機関の低中速領域で点火時期
が進角し、高速領域では点火時期が遅れる特性になる。

このように、従来の点火装置においては、機関の低速時
に点火時期が進むため、２サイクル機関では始動時にケ
ッチン現象が生じて始動が困難になり、特にキックスタ
ート式の機関ではケッチン現象が生じた際にキックペダ
ルに作用する反動により運転者が怪我をする危険もあっ
た。

尚この場合低速時に点火時期が進角してもケッチン現象
が生じないように始動時の点火時期を充分遅れた位置に
設定しておくことも考えられるが、このようにした場合
には中高速領域での点火時期を充分に進角させた位置に
設定することができなくなり、機関の出力を確保するこ
とができなくなる。

本考案の目的は、低速時の点火時期を遅れた位置に設定
し、中高速領域では点火時期を進めて機関の出力を確保
することかできるようにしたパルサレス方式のコンデン
サ放電式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、点火コイルと、内燃機関により駆動される磁
石発電機内に設けられたエキサイタコイルと、点火コイ
ルの１次側に設けられた点火エネルギー蓄積用コンデン
サと、エキサイタコイルの正の半サイクルの出力で点火
エネルギー蓄積用コンデンサを一方の極性に充電するコ
ンデンサ充電回路と、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サイリスタとを備えた内燃
機関用点火装置において、点火エネルギー蓄積用コンデ
ンサに対して直列に接続されたトリガ用コンデンサと、
エキサイタコイルの負の半サイクルの期間に該エキサイ
タコイルから前記トリガ用コンデンサと電流制限素子と
を通して前記正の半サイクルの期間にトリガ用コンデン
サに充電された電荷を放電させる向きの電流を流すこと
により該電流制限素子の両端にトリガ用の電圧を生じさ
せるトリガ回路と、エキサイタコイルの正の半サイクル
の期間にトリガ用コンデンサの両端に生じる電圧または
前記エキサイタコイルの負の半サイクルの期間に前記電
流制限素子の両端に生じる電圧が所定のレベル以上にな
った時に前記サイリスタにトリガ信号を供給するトリガ
信号入力回路とを設け、内燃機関の回転速度が設定値以
上になった時に前記トリガ用コンデンサの両端の電圧が
前記所定のレベル以上になるように前記トリガ用コンデ
ンサの静電容量を設定したものである。

［考案の作用］ 上記のように構成すると、機関の低速時にはトリガ用コ
ンデンサの端子電圧がサイリスタをトリガするレベルに
達しないため、エキサイタコイルの負の半サイクルにお
いてトリガ回路の電流制限素子の両端に生じる電圧によ
りサイリスタがトリガされて点火動作が行われる。機関
の回転速度が上昇して中高速領域に入ると、エキサイタ
コイルの正の半サイクルにおいてトリガ用コンデンサの
端子電圧がサイリスタをトリガし得るレベルに達するた
め、エキサイタコイルの正の半サイクルの期間に点火動
作が行われるようになる。このように本考案において
は、機関の低速時にはエキサイタコイルの負の半サイク
ルの期間に点火動作を行わせ、中高速時にはエキサイタ
コイルの正の半サイクルの期間に点火動作を行わせるた
め、低速時の点火時期と中高速時の点火時期との差を大
きくとることができ、低速時の点火時期を機関の上死点
より充分に遅れた位置に設定しても、高速時の点火時期
は充分進角した領域に設定することができる。従って低
速時にケッチン現象が生じるのを防止してしかも中高速
時の出力を確保することができる。

［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図は本考案の実施例を示したもので、同図におい
て、第５図に示した従来例の各部と同等の部分には同一
の符号を付してある。本実施例において、点火コイル１
の１次コイル1a及び２次コイル1bはそれぞれの一端が接
地され、１次コイル1aの他端に点火エネルギー蓄積用コ
ンデンサ３の一端が接続されている。コンデンサ３の他
端にはダイオード５のカソードが接続され、該ダイオー
ド５のアノードにエキサイタコイル２の一端が接続され
ている。ダイオード５とコンデンサ３との接続点にはサ
イリスタ４のアノードが接続され、該サイリスタ４のカ
ソードは接地されている。エキサイタコイル２の他端に
はトリガ用コンデンサ11の一端が接続され、該コンデン
サ11の他端はアノードが接地されたダイオード12のカソ
ードに接続されている。コンデンサ11とダイオード12と
の接続点にはツェナーダイオード13のカソードが接続さ
れ、該ツェナーダイオードのアノードはサイリスタ４の
ゲートに接続されている。コンデンサ11の両端にはアノ
ードをエキサイタコイル側に向けたダイオード14と抵抗
15との直列回路が並列に接続され、ツェナーダイオード
13のカソードと接地間に抵抗16が接続されている。エキ
サイタコイル２の一端にはまたダイオード８のカソード
が接続され、該ダイオードのアノードはサイリスタ４の
カソードに接続されている。また点火コイルの２次コイ
ルに点火プラグ10が接続されている。

この実施例では、エキサイタコイル２→ダイオード５→
コンデンサ３→１次コイル1a→ダイオード12→トリガ用
コンデンサ11→エキサイタコイル２の回路により点火エ
ネルギー蓄積用コンデンサを充電するコンデンサ充電回
路が構成され、トリガ用コンデンサ11はこのコンデンサ
の充電回路中に点火エネルギー蓄積用コンデンサ３に対
して直列に挿入されている。

また本実施例では、エキサイタコイル２→コンデンサ11
とダイオード14及び抵抗15の直列回路→抵抗16→ダイオ
ード８の回路により、エキサイタコイル２の負の半サイ
クルの期間に該エキサイタコイルからトリガ用コンデン
サ11と抵抗（電流制限素子）16とを通して正の半サイク
ルの期間にトリガ用コンデンサに充電された電荷を放電
させる向きの電流を流すことにより抵抗16の両端にトリ
ガ用の電圧を生じさせるトリガ回路が構成されている。
ここでトリガ用コンデンサ11の静電容量は点火エネルギ
ー蓄積用コンデンサ３の静電容量よりも十分大きく設定
され、機関の回転速度が設定値（低速回転領域から中速
回転領域に移行する回転速度）以上になった時にトリガ
用コンデンサ11の両端電圧がツェナーダイオード13を導
通させるレベルに達するように、点火エネルギー蓄積用
コンデンサ３の静電容量とトリガ用コンデンサ11の静電
容量との比が設定されている。

更にツェナーダイオード13により、エキサイタコイルの
正の半サイクルの期間にトリガ用コンデンサ11の両端に
生じる電圧またはエキサイタコイルの負の半サイクルの
期間に抵抗16の両端に生じる電圧が所定のレベル以上に
なった時にサイリスタ４にトリガ信号を供給するトリガ
信号入力回路が構成されている。

上記の実施例において、エキサイタコイル２は機関の回
転に同期して第２図（Ａ）に示すような交流電圧を誘起
する。第２図（Ｂ）は低速領域の回転速度N1及び中高速
領域の回転速度N2においてツェナーダイオード13のカソ
ードと接地間にかかる電圧Vrの波形を示し、同図（Ｃ）
はサイリスタ４のゲートカソード間の電圧Vgkの波形を
示している。エキサイタコイル２が正の半サイクルの電
圧Veを誘起すると、エキサイタコイル２→ダイオード５
→コンデンサ３→点火コイルの１次コイル1a→ダイオー
ド12→コンデンサ11→エキサイタコイル２の経路で電流
が流れ、コンデンサ３及び11が図示の極性に充電され
る。このコンデンサ11の両端の電圧によりツェナーダイ
オード11のカソードと接地間に電圧Vrが印加されるが、
機関の低速時（例えば回転速度N1の時）には、該電圧Vr
がツェナーダイオード13を導通させるレベルVzに達しな
いため、該トリガ用コンデンサ11の両端電圧によりサイ
リスタ４がトリガされることはない。

次いでエキサイタコイル２が負の半サイクルの電圧Ve′
を誘起すると、エキサイタコイル２→コンデンサ11→抵
抗16→ダイオード８→エキサイタコイル２の経路及びエ
キサイタコイル２→ダイオード14→抵抗15→抵抗16→ダ
イオード８→エキサイタコイル２の経路で電流が流れ、
抵抗16の両端に電圧Vrが生じる。この電圧が角度θ１で
所定のレベルに達するとツェナーダイオード13が導通し
てサイリスタ４にトリガ信号が与えられ、サイリスタ４
が導通する。サイリスタ４が導通するとコンデンサ３の
電荷がサイリスタ４及び１次コイル1aを通して放電す
る。この放電により点火コイルの鉄心中で大きな磁束変
化が生じて２次コイル1bに点火用の高電圧が誘起する。
この高電圧が点火プラグ10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。

次いで機関の回転速度が設定回転速度Nsを超えると（例
えば回転速度N2になると）、エキサイタコイル２の正の
半サイクルにおいて充電されるコンデンサ11の両端の電
圧が高くなって、エキサイタコイル２の正の半サイクル
の期間に角度θ２においてツェナーダイオード13のカソ
ードと接地間に印加される電圧Vrが所定のレベルVzを超
えるため、該角度θ２の位置でツェナーダイオード13が
導通してサイリスタ４にトリガ信号が与えられ、点火動
作が行われる。

上記のように、本考案の装置では機関の低速時にエキサ
イタコイルの負の半サイクルにおいて点火動作が行わ
れ、設定回転速度以上の領域ではエキサイタコイルの正
の半サイクルの期間に点火動作が行われるため、回転速
度Ｎに対する点火時期θｉの特性は第３図の曲線ｂのよ
うになり、進角幅αを広くとることができる。従って始
動回転速度付近の低速領域での点火時期を、ケッチン現
象を生じさせない程度に十分遅れた位置に設定しても中
高速領域での点火時期の進角量を十分大きくとることが
でき、中高速領域での機関の出力を確保することができ
る。

［考案の効果］ 以上のように、本考案によれば、機関の定速時にはエキ
サイタコイルの負の半サイクルの期間に点火動作を行わ
せ、中高速時にはエキサイタコイルの正の半サイクルの
期間に点火動作を行わせるようにしたので、低速時の点
火時期と中高速時の点火時期との差を大きくとることが
でき、低速時の点火時期を機関の上死点より充分に遅れ
た位置に設定しても、高速時の点火時期を充分進角した
領域に設定することができる。従って低速時にケッチン
現象が生じるのを防止してしかも中高速時の出力を確保
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した回路図、第２図は第１
図の各部の電圧波形図、第３図は従来の装置により得ら
れる点火特性と本考案の装置により得られる点火特性と
を比較して示した線図、第４図は従来の装置を示した回
路図である。 １……点火コイル、２……エキサイタコイル、３……点
火エネルギー蓄積用コンデンサ、４……サイリスタ、5,
8,12,14……ダイオード、11……トリガ用コンデンサ、1
6……抵抗（電流制限素子）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】点火コイルと、内燃機関により駆動される
   磁石発電機内に設けられたエキサイタコイルと、前記点
   火コイルの１次側に設けられた点火エネルギー蓄積用コ
   ンデンサと、前記エキサイタコイルの正の半サイクルの
   出力で前記点火エネルギー蓄積用コンデンサを一方の極
   性に充電するコンデンサ充電回路と、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サ
   イリスタとを備えた内燃機関用点火装置において、 前記点火エネルギー蓄積用コンデンサに対して直列に接
   続されたトリガ用コンデンサと、 前記エキサイタコイルの負の半サイクルの期間に該エキ
   サイタコイルから前記トリガ用コンデンサと電流制限素
   子とを通して前記正の半サイクルの期間にトリガ用コン
   デンサに充電された電荷を放電させる向きの電流を流す
   ことにより該電流制限素子の両端にトリガ用の電圧を生
   じさせるトリガ回路と、 前記エキサイタコイルの正の半サイクルの期間にトリガ
   用コンデンサの両端に生じる電圧または前記エキサイタ
   コイルの負の半サイクルの期間に前記電流制限素子の両
   端に生じる電圧が所定のレベル以上になった時に前記サ
   イリスタにトリガ信号を供給するトリガ信号入力回路と
   を具備し、 内燃機関の回転速度が設定値以上になった時に前記トリ
   ガ用コンデンサの両端の電圧が前記所定のレベル以上に
   なるように前記トリガ用コンデンサの静電容量が設定さ
   れていることを特徴とする内燃機関用点火装置。