JPS5891368A - 内燃機関用過速回転防止装置 - 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】 本発明は、内燃機関用過速回転防止装置、特に例えば磁
石発電機によって誘起される電圧を短絡回路によって短
絡せしめてお（と共に、トランジスタによって上記短絡
回路を急激に遮断せしめ点火栓に点火電圧管印加する内
燃機関用点火装置において、上記短絡回路の短絡電流の
遮断時期を遅らせる遅角回路を設け、内燃機関の通常回
転時では上記遅角回路とを作動させずに短絡回路の短絡
電流波形のピーク値附近で短絡電流ｆＫ断し、過速回転
時に上記遅角回路を作動させ大輪なステッブ遅角を行な
わせることにより点火栓の規定の点火時期を大幅に遅ら
せ過速回転を抑制するように作動する内燃機関用過速回
転防止装置に関するものである。

従来、内燃機関の過速回転防止装置は内燃機関の回転速
度が所定の回転数以上に上昇すると２次巻線に高電圧を
誘起させる短絡電流の急激な遮断を停止させ０点火栓を
点火させないようにして内燃機関の回転速度の上昇を抑
制するようにしている。このため内燃機関から未燃焼の
生ガスが排出される問題点があり、未燃焼の生ガスの排
出防止が望まれている。このような事態を解決するもの
として９本発明者は、先は特願昭５６−７４１４１号と
して、内燃機関の低速回転時は短絡電流波形のピーク値
で遮断するように設定しておき、中速回転に上昇したと
きステップ進角させて点火時期を早め、中速回転時から
高速回転に至るまで自然。

遅角による点火特性の改曽をはかると共に１次の遅角時
の遅角輻の確保の準備をなし、高速回転時の過速自転に
上昇したとき大幅なステップ遅角させて点火時期を遅ら
せ、生ガスの排気の防止と内燃機関の過速回転抑制とを
行なう内燃機関用過速回転防止装置ｉｋ提供した。しか
し小出力の内燃機関においては、比較的簡単な構成の遅
角回路をもうけることだけで足りることが確められた。

以下図面を参照しつつ説明する。

第１因は本発明の一実施例回路構成、第２因は本発明の
点火時期の変化を示す点火時期特性曲線。

第３図は磁石発電機の１次巻線に誘起される無負荷電圧
波形の一例、第４図ないしオフ図は点火タイミングを説
明するための波形説明間を示している。

第１因の本発明の一実施例回路構成において。

符号ｌは磁石発電機、２は磁気手段、３は１次巻線、４
は２次巻線、５は点火栓、６は短絡回路。

７はトランジスタであって短絡回路６ｆ構成するスイッ
チング・トランジスタ、８は制御トランジスタであって
短絡回路６のトランジスタ７ｆｆｒＪＪ１４ス、ルモの
、９はオｌのパルサ・コイルであって１次巻線３と同相
の電圧が誘起されるもの、１０は遅角回路、１１は第２
のパルサ・コイルであって１次巻線３と逆相の電圧が誘
起ざしるもの、１２は回転数検出回路、１３はオｌのＳ
ＣＲ，１４は第２のＳＣＲ，１５は定電圧ダイオード、
１６ないし２１はダイオード、２２は可変抵抗、２３な
いし３１は抵抗、３２ないし３６はコンデンサ。

３７はサーミスタを表わしている。

第１因図示の構成の動作を大略説明すると次の如きもの
である。

（１１磁気手段２が内燃機関の回転に対応して回転され
、今図示矢印Ａの如き順方向電圧が１次巻線３に誘起さ
れたとする。

（２）当［９１次巻線３に誘起されたこの電圧によって
生じる電流は、当該電流の立上り時点からしばらくの間
トランジスタ７に対し抵抗３０を介してベース電流が供
給され、該トランジスタ７によって短絡ざｎた形で短絡
回路６を短絡電流が流れる。

（３）　　この間、抵抗２６を流れる電流の一部がダイ
オード１９．抵抗２９を介してコンデンサ３５を充電す
る。そして該コンデンサ３５に充電された充電電圧が予
め定められた闇値に達すると、ａ御トランジスタ８がオ
ンとなる。

（４）制御トランジスタ８がオンとなると、）ランジス
タフにそれまで供給されて−またべ−ｘｔｍが当該制御
トランジスタ８によって側路される。

この結果トランジスタ７は急激にオフとなる。ｅち短絡
回路６′ｆ介して流れて（、）た大きな短絡電流は急激
に遮断され、２次巻線４に高電圧力（誘起される。

（５）制御トランジスタ８は上記コンデンサ３５ノｔ？
ｉｆｆが放電されるまでオン状態を維持すル、ｍｐチ該
コンデンサ３５の電荷は抵抗２９．２８．２７を経て制
御トランジスタ８に供給されるベース電流回路を介して
放電される。

（６）　　磁気手段２の回転によって１次巻線３４こ誘
起される無負荷電圧、即ち図示短絡回路６．　ｌｌｉ制
御トランジスタ９等がいつさい存在しな一重項合の誘起
電圧は第３図に後述する如き／（／レス状のものであり
、上記図示矢印入方向の順方向電圧力（存在する期間で
は、上記コンデンサ３５の電荷は存在しつづけて−Ｈ制
御トランジスタ８をオンするとその状態を維持する。そ
して１次巻線３に図示矢印Ａと逆方向の電圧が誘起され
ている間に上記コンデンサ３５の電荷は抵抗２９．２８
．２６を介して完全に放電ざｎ、制御トランジスタ８は
オフ状態に復帰している。即ち制御トランジスタ８がオ
ン状態となり得る状態に復帰するようになっている。

（７）　なおダイオード２１は１次巻線３において図示
矢印と逆方向の電圧が一部される間、逆方向電流を側路
する。

第１図図示の構成の通常の回転時には上述の如く動作し
、短絡回路６を流れる短絡電流の遮断時期は第４図囚悶
示の如く、短絡電流のピーク値に設定される。

そして内燃機関の回転速度が通常の回転を超え。

例えば１１，０００ｒｉ）ｍ以上の高速回転に上昇した
ときの第１図図示の構成は次の如く動作する。

（８）　　内燃機関の回転速度が例えば１１．０００ｒ
ｌ）ｍ以上に上昇すると１回転数検出回路１２の＝ンデ
ンサ３２の電圧によって一旦京弧されたオｌの５ＣＲ１
３がｉｌのパルサ・コイル９からダイオード１６を介し
て供給される電圧によって当該オｌの５ＣＲ１３を点弧
状態を維持ざｎるように働くため遅角回路ｌｏｇ）第２
の５ＣＲ１４が点弧して該遅角回路ｌＯが作動するよう
になる。

（９）遅角回路ｌＯの作動即ち２２の５ＣＲ１４が点弧
すると、短絡回路６を流れていた短絡電流の一部は抵抗
２６を介して抵抗２５とコンデンサ３４との並列回路を
流ｎて側路されるため、コンデンサ３５を充電する時間
が長くなり、制御トランジスタ８のオンとなる状態が遅
くなる。

叫　上記制御トランジスタ８のオンとなる状態が遅くな
ることにより、トランジスタ７の短絡電流遮断時間が遅
くなる。

第１図図示の構成の高速回転時即ち過速回転時には上述
の如く遅角回路ＩＱが作動するようになり、短絡Ｎ路６
を流れる短絡電流の遮断時期は第４図（Ｂ１図示の如く
同図（ＡＪ図示の遮断時点からα角度遅角する。このα
角度遅角即ち短絡電流遮断時期を大幅に遅らせることに
より、内燃機関の規定の点火時期から遅らせ内燃機関の
点火栓５を点火させることができ０回転速摩ヤ上昇管抑
制することが可能となる。そして点火栓５で点火させて
いるので常に燃焼後のガスが排気される。こｎらの点火
時期の変化を示す様子が２２図に示されている。

第３図は第１図図示の磁石発電機の１次巻線に誘起さｎ
る無負荷電圧を表わしている。即ち磁気手段２が回転す
ることによって１次巻線３に第３図図示の如く、順方向
の電圧パルス４６とその前後に逆方向の電圧パルス４７
．４８とが生じる。

そして１周期Ｔ毎に１個の電圧パルス４６が生じる。こ
の順方向の電圧パルス４６が２１図図示の矢印入方向の
電圧に対応している。

第１図図示の構成の電圧波形または電流波形に基づく動
作を説明するに当っては、第３図図示の［８Ｅ／＜ルス
４６ｔ　４Ｌ　　４Ｂ＋基準として説明すべきであるが
、該電圧パルスのパルス幅が小すいことから、以下の説
明に当っては電圧パルス４６゜４７．４８のパルス幅を
比較的大きくとって説明する。従がって短絡電流等のパ
ルス幅も比較的大きな幅となっている。

第４図＾および（Ｂｌは内燃機関の代表的な各回転速度
における短絡電流遮断時期の一例を説明している短絡電
流波形説明図である。同図（８）は内燃機関の回転速度
が通常の回転時のものであり、開園ＩＢ＋は内燃機関の
回転速度が高速回転時即ち過速回転時のものであり、こ
のとき遅角回路ｌＯが作動する。同図＾の短絡電流波形
に比べ遮断時期がα角度遅角していることを表わしてい
る。

次に上記遅角回路ｌＯの作動について電圧・電流波形に
基づいて説明する。

第５図凶ないしくＣ１は内燃機関の回転速度が通常の回
転時の各電流電圧波形説明間である１図中。

符号４９は短絡電流、５０はオｌのパルサ・コイル９に
誘起される電圧であって１次巻線３に誘起される電圧、
即ち短絡電流４９と同相の関係にあるもの、５１は２２
のパルサ・コイル１１に誘起される電圧であって上記５
ＩＰｌのパルサ・フィル９に誘起される電圧５ｏと逆相
の関係にあるもの。

５２はコンデンサ３２の電圧をそれぞれ表わしている。

内燃機関の回転速度が低速回転（例えば０ないし３００
０ｒｐｍ）であるとき、２５図（ｆ１図示の如くオｌの
パルサ・コイル９に誘起される電圧５ｏがオｌの５ＣＲ
１３に供給される。一方向図（Ｃ）図示の如く第２のパ
ルサ・コイル１１に誘起される電圧５１がオｌの５ＣＲ
１３を点弧させるに必要なコンデンサ３２の電圧レベル
Ｌ！まで上昇しないので、オｌの５ＣＲ１３は点弧せず
、従がって遅角回路ｌＯは作動しない、このように低速
回転時におい−て遅角回路ｌｏが作動しない状態の下で
の短絡回路６を流れる短絡電流４９の遮断時期は＝ンデ
ンサ３５に充電された充電電圧に依存し、同図囚図示の
如（短絡電流４９のピーク値で遮断されるように回路定
数が設定されている。

第６図（５）ないしく自）は内燃−関の回転速度が中速
回軸時の各電流・電圧波形説明図である０図中。

符号４９ないし５２は第５図のものに対応する。

内燃機関の回転速度が中速回転即ち常用回転（３０００
ないし１１０００ｒｌ）ｆｆＬ）であるとき、第６図（
Ｂ１図示の如くオｌのパルサ・コイル９に誘起される電
圧５０がオｌの５ＣＲ１３に供給される。

しかし遅角回路１２においては第２のパルサ・フィル１
１に誘起される電圧５１は同ＵｆＡ（Ｃ）図示の如く上
昇し、コンデンサ３２の電圧５２もオｌの５ＣＲ１３を
点弧させるに必要なコンデンサ３２の電圧レベルＬｌを
超え、当該オｌの５ＣＲ１３は点弧する。そしてコンデ
ンサ３゜２の電圧５２は同＠Ｊ（ＤＪの拡大図図示の如
（ｔｌと霧、の区間で定電圧ダイオード１５のため一定
の電圧に維持さｎる。

第２のパルサ・コイル１１に誘起される１１１ＥＥ５１
の降下に伴なって上記コンデンサ３２に充電された充電
電荷は可変抵抗２２．ダイオード１８．オｌの５ＣＲ１
３および第２の５ＣＲ１４のゲートを介した回路と、抵
抗２３．２４の直列回路とで放電される。゛この放電特
性は同図の）図示の第８とｇ３との区間に示ざｎた如く
放電し、：１ンデンサ３２の電圧はｔ、のとき既にオｌ
の５ＣＲ１３の保持電流を流すに足る電圧を当該オｌの
５ＣＲ１３に印加しておくに必要なコンデンサ３２の電
圧レベル、　　Ｌ！以下に降下しており、ｔｏに至るま
でに２１の５ＣＲ１３は消弧している。従がって１・以
後に才ｌのパルサ・フィル１１からの電圧５０が当該オ
ｌの５ＣＲ１３に印加されるようになっても、オｌの５
ＣＲ１３のゲートにゲート電流を流し当該オｌの５ＣＲ
１３を点弧させるに必要なコンデンサ３２の電圧レベル
Ｌ１以下にコンデンサ３２の電圧は放電されて下がって
おり、オｌの５ＣＲ１３は再点弧することはない、よっ
て内燃機関の回転速度が中速回転時においては遅角回路
ｌＯは作動しない。

なおオｌの５ＣＲ１３は第４のとき点弧される。

オフ図（５）ないしく９）は内燃機関の回転速度が高速
回転時の各電流・電圧波形説明図である１図中。

符号４９ないし５２は第６図のものに対応する。

内燃機関の回転速度が高速回転即ち過速回転（ｌ１００
０ｒｌ）ｍ以上）に上昇したとき、第２のパルサ・フィ
ル１１に誘起される電圧５１は同図（Ｃ）図示の如く上
昇し、コンデンサ３２の電圧５２も２１の５ＣＲ１３を
点弧させるに必要なコンデンサ３２の電圧レベルＬ１を
超え、当該オｌの５ＣＲ１３は点弧する。そして；ンデ
ンサ３２の電圧５２は同図（２）の拡大図示の如（１１
とりの区間で定１圧ダイオード１５のため一定の電圧に
維持される。第２のパルサ・コイル１１に誘起される電
圧５１の降下に伴なって上記コンデンサ３２に充電され
た充電電荷は可変抵抗２２．ダイオード１８゜オｌの５
ＣＲｉ３および第２の５ＣＲ１４のゲートを介した回路
と、抵抗２３．２４の直列回路とで放電される。この放
電回路は内燃機関の回転速度の如何を間はず常に同一で
あるから、コンデンサ３２に充電ざｎだ１３から第３ま
での放電特性は上記放電回路の回路定数によって定まり
、中速回転時の放電特性と高速回転時の放電特性とは同
一の傾斜を有する放電特性となる。しかも高速回転の第
２のパルサ・コイル１１に誘起される電圧５１の周期は
上記中速回転時の周期よりも小ざいため。

高速回転時の放電曲線は同図（Ｄ）図示のｔ、と輸との
区間に示された如く放電し、その放電開始時期はｔｏに
より近い時点から放電する形となる。そしてコンデンサ
３２の充電電圧が放電され、その電圧が木ｌの５ＣＲ１
３の保持電流を流すに足る電圧を当該オｌの５ＣＲ１３
に印加しておくに必要なコンデンサ３２の電圧レベルＬ
ｍまで放電される前（同図（Ｄ）図示のｔＩ）には、、
８既に木ｌのバルサ・コイル９の電圧５０の立上りは中
速回転時に比べ急峻となって立ち上っているため、オｌ
のＳＣＲ，１３の点弧状態を維持するように働く、従が
って点弧されているオｌの５ＣＲ１３は消弧されること
はない。即ち１次巻線３に第１因図示の矢印Ａが示す順
方向電圧が誘起されると同時に遅角回路１０が作動する
。当該遅角回路ｌＯが作動した場合の動作は上記動作説
明（８）ないしく自）で説明されている。

なおサーミスタ３７はオｌのＳＣＲのゲートに供給ざｎ
る電圧が周囲温度によって変動することを防止するよう
に働らくことになり、遅角回路１０が作動するエンジン
同転数を安定化する。

以上説明した如く９本発明によれば、比較的小型の内燃
機関例えばチェーン・ンーなどに用いる内燃機関におい
て過速回転状態に達したとき点火時期の遅角が可能とな
り９点火栓に火花を飛ばした上で過速回転の抑制ができ
、未燃焼の生ガスを排気しなくて済むようになる。そし
て先に出願した特願昭５６−７４１４１号にくらべて回
路ｌＩｉ成が大きく簡単となる。なお小型の内燃機関に
おいで遅角回路のみで過速回転を抑止できるのは１機械
系の慣性が小さいものと考えてよい。

【図面の簡単な説明】

第１因は本発明の一突施例回路構成、第２図は本発明の
点火時期の変化を示す点火時期特性曲線。 第３因は第１因図示の磁石発電機の１次巻線に誘起され
る無負荷電圧波形。第４図ないしオフ図は点火タイミン
グを説明するための波形説明図を示している。 図中、ｌは磁石発電機、２は磁気手段、３は１次巻線、
４は２次巻線、５は点火栓、６は短絡回路、７はトラン
ジスタ、８は制御トランジスタ。 ９はｉｌのバルサ・コイル、１０は遅角回路、ｌｌは２
２のバルサ・コイル、１２は回転数検出回路。 １３は木ｌのＳＣＲ，１４は第２のＳＣＲ，１５は定電
圧ダイオード、１６ないし２１はダイオード、２２は可
変抵抗、２３ないし３１は抵抗、３２ないし３６はコン
デンサ、３７はサーミスタをそれぞれ表わしている。 特許出願人　　澤藤電機株式会社 代理人弁理士　　森　１）　寛（外２名）才ｚＨ ’ｌ’３ｆｌ ３７６− 十４ｍ 才５ｍ （Ａ） （Ｂン （す （Ａ）”Ｉ！ｌ ｔ’１ （Ａ） ＣＢ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内燃機関の回転に対応して移動磁界を発生する磁気手段
   と該磁気手段に磁気的に結合される発電巻線と該発電巻
   線の電ＦＥシよび電流を制御する制御手段と点火手段と
   をそなえ、上記磁気手段によって上記発電巻線に誘起さ
   れる電圧および電流を上記制御手段によって制御し上記
   点火手段を点火せしめるようにした内燃機関用点火装置
   において。 上記磁気手段に磁気的に結合されたバルサ・コイルをそ
   なえ内燃−関の同転速度を検出する回転数検出回路を設
   けると共に、上記発電巻線に誘起される電圧のうち予め
   定められた順方向の電流を短絡せしめる短絡回路のトラ
   ンジスタｆ＠御する制御トラツクＸ　ｆｉの導通時期を
   定めるタイミング回路に対し並列回路管構成して上記制
   御トランジスタの導通時期を遅延させることにより短絡
   回路のトランジスタの遮断時期管遅らせる遅角回路とを
   設け、内燃機関の過速回転時に上記遅角回路全作動させ
   ステップ遅角管材なうよう構成され、上記遅角回路は上
   記並列回路を制御するＳＣＲを設け。 上記回転数検出回路によって当該ＳＣＲを制御するよう
   構成し、過速回転時に当該ＳＣＲの点弧管保持するよう
   にしたことを特徴とする内燃機関用過速回転防止装置。