JPS5950869B2 - 充電制御装置を有するコンデンサ放電点火装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関のコンデンサ放電点火装置、一層詳し
くは、その充電回路に関する。

多シリンダ内燃機関の火花点火を行う電子点火装置は多
数開発されている。

その中でも、１つまたはグループになったコンデンサを
比較的高い電圧まで充電し、点火変圧器を介して制御整
流器によって急速に放電させて各シリンダの点火栓を付
勢する放電システムが非常に満足できるものであること
が証明されている。

このようなシステムの多くのもので゛は、コスト、サイ
ズのために、単一のパワー源、たとえば、一組の同期発
電機固定子巻線を設けてコンテ゛ンサを充電することが
望ましい。

しかしながら、このような配置では、１つのシリンダの
ための、かなりストレスのかかった制御整流器の１つあ
るいはコンデンサの１つが短絡した場合、システム全体
がほぼ機能を停止することになる。

普通、短絡した要素が電源のほぼ全出力を引き込んで゛
しようからで゛ある。

本発明によれば、内燃機関のコンデンサ放電点火装置は
エネルギ源とこのエネルギ源によって充電されるように
接続したパワー・コンテ゛ンサとを有する。

主電子スイッチがこのパワー・コンデンサを放電させて
内燃機関の点火栓を付勢するように接続しである。

エネルギ源、パワー・コンデンサおよび主電子スイッチ
と回路内で充電制御装置が接続してあって、パワー・コ
ンデンサまたは電子スイッチのどちらかが故障したとき
にエネルギ源からパワー・コンデンサへ流れる電流を制
限するようになっている。

このようにすることによって、１つのシリンダに対する
パワー・コンデンサあるいは電子スイッチが故障したと
きでも多シリンダ内燃機関が作動し続けることができる
。

充電制御装置を短期記憶装置によって完全にオンにして
もよい。

この短期記憶装置はパワー・コンデンサからの放電パル
スによって充電されるように電子スイッチの放電側に接
続されたエネルギ蓄積装置、たとえば、コンデンサであ
ってもよい。

回路が故障して放電パルスを発生すると、エネルギ蓄積
装置が充電され損なうことになり、充電制御装置がほん
の一部オンになるだけとなろう。

充電制御装置は、パワー・コンデンサとエネルギ源に直
列に接続してあってエネルギ蓄積装置からのパワーによ
って完全にオンにされる充電電子スイッチを包含しても
よい。

こうして、放電回路が故障して放電パルスを発生し、エ
ネルギ蓄積装置を充電すると、充電制御スイッチをオフ
にすることになる。

機関の始動を可能とするために、充電電子スイッチと並
列に抵抗器が接続してあって抵抗器を流れる電流によっ
てパワー・コンデンサを部分的に充電させる。

適切なサイズの抵抗器であれば、パワー・コンデンサが
小さな放電パルスを発生するに充分なレベルまで充電さ
れることになり、この放電パルスは小さいけれども、エ
ネルギ蓄積装置を充電し、充電電子スイッチをオンにす
るのに適したものである。

発光ダイオードのような表示灯を設け、エネルギ蓄積装
置によって付勢してもよい。

この表示灯は点火回路が作動しない限り作動することは
ない。

多シリンダ内燃機関では、これは１つのシリンダについ
ての点火装置の故障を明りように示すことになる。

この表示灯は、各シリンダごとに別々の電源を設けるこ
となく容易に設けることができる。

本発明の点火装置はシリンダごとに別々の点火モジュー
ルを設けるように製作してもよい。

あるモジュールが故障したとしても、内燃機関は残りの
シリンダを作動させ続ける。

この点火装置は診断が容易である。

表示灯がいずれかのモジュールの故障を示しているとき
には、その故障したモジュールを交換するのは容易であ
る。

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施例によって
説明する。

第１図を参照して、２シリンダ内燃機関の点火装置」０
がここには示しである。

この点火装置１０はフライホイール駆動式同期発電機１
１を包含し、これは低、高速巻線１２，１３と、機関フ
ライホイール（図示せず）に装着したマグネットによっ
て励起されるトリガ巻線１４とを有する。

これら低、高速巻線１２，１３によって付勢され、トリ
ガ巻線１４によってトリガされて２つの点火栓１６を付
勢するように２つの同じ点火モジュール１５，１５’が
接続しである。

同期発電機の低速巻線１２と高速巻線１３はダイオード
１７を介して接続してあって点火モジュール１５，１５
’に単一極性の電流を与えるようになっている。

低速巻線１２は多数本の非常に細いワイヤの巻線部を持
っていて始動時およびアイドル時に出力を出すようにな
っており、一方、高速巻線１３はもつと少ない本数のも
つと太いワイヤの巻線部を有する。

ダイオード１８が低速巻線１２を横切って接続してあり
、これはこの巻線１１２に誘導された電圧がダイオード
１７によって阻止される極性であるとき低速巻線１２の
電路となる。

点火モジュール１５，１５’の各々は点火回路１９と充
電制御回路２０とを包含する。

同期発電機の巻線１２．１３は２つの充電制御回路２０
を通して２つの点火回路１９に接続してあって点火回路
１９内の主コンデンサ２１とパイロット電源コンデンサ
２２を充電する。

各点火回路１９において、主ゲーテッドスイッチ２３、
好ましくは、シリコン制御整流器（ＳＣＲ）が主コンテ
゛ンサ２１と点火変圧器２４との間に接続してあって主
コンデンサ２１を点火変圧器２４を通して放電させ、点
火栓］６を付勢するようになっている。

主５ＣＲ２３はトリガ巻線１４に発生した調時正極性ト
リガパルスによって間接的にトリガされる。

トリガ巻線１４はトリガ回路を介してパイロット５ＣＲ
２５をトリガするように接続してあり、このパイロット
ＳＣＲはパイロット電源コンデンサ２２を主５ＣＲ２３
のゲートに向って放電させ、それを付勢する。

点火回路は、本願と同時に出願した、「内燃機関のコン
デンサ放電点火装置」という名称の特許出願（特開昭５
８−１２２３６０号公報）に記載しであるようなものと
ほぼ同じであり、ここでは本発明を理解するのに必要な
程度の説明に留める。

充電制御回路２０は５ＣＲ２６を包含し、これはダイオ
ード１７を介して充電巻線１２，１３に接続した陽極と
、ダイオード２７を介して点火回路１９の主コンデンサ
２１に接続してあって主コンテ゛ンサ２１の充電を制御
する陰極とを有する。

点火回路の出力ライン２９とアースとの間に記憶コンデ
ンサ２８が接続してあって、これは抵抗器３０とダイオ
ード３１を通じて出力放電パルスによって充電され、充
電５ＣＲ２６のゲートを間接的に制御するパワーを与え
る。

放電パルスがない場合には、ダイオード３１は出力ライ
ン２９を通して記憶コンデンサ２８が放電を行うのを防
ぐ。

一方、抵抗器３０は記憶コンデンサ２８への充電電流を
所望のレベルに抑える。

記憶コンテ゛ンサ２８は、ちょっと前まで放電パルスが
存在していたことを表示する一時記憶信号を与えるよう
なサイズであり、またそのように充電される。

記憶コンデンサ２８は一対の直結トランジスタ３２．３
３を介して充電５ＣＲ２６のゲートに接続してあって、
記憶コンデンサが充電されかつ充電制御回路を横切って
充電電圧が現れたときに充電ＳＣＲにゲート電流を与え
るようになっている。

第１ステージのトランジスタ３２はＮＰＮタイプのトラ
ンジスタとして示してあり、これは抵抗器３４．３５で
構成する分圧器回路網を通して記憶コンデンサ２８から
供給されるベース電流を持つ。

そのエミッタはアースに直結してあり、コレクタは抵抗
器３６．３７を介して固定子入力ライン３８に接続しで
ある。

第２ステージのトランジスタ３３（ＰＮＰタイプとして
示す）のベースは抵抗器３６，３７の接続点に接続して
あり、エミッタは固定子入力ライン３８に接続してあり
、コレクタは充電５ＣＲ２６のゲートに接続しである。

こうして、第２ステージ・トランジスタ３３は、第１ス
テージ・トランジスタ３２が記憶コンデンサ２８によっ
て導通状態にバイアスされたときにのみ充電５ＣＲ２６
のゲートに増幅信号を与える。

充電５ＣＲ２６を並列にバイパス抵抗器３９が設けてあ
って、充電５ＣＲ２６が非導通状態にあるときに制限電
流を充電回路に流すようになっている。

このようにして、制限バイパス電流が主点火コンデンサ
２１に限られた充電を行い、小出力放電パルスを与える
ことになるので、機開始動時に記憶コンデンサ２８が充
電されうる。

抵抗器４１と直列の発光ダイオード４０が記憶コンデン
サ２８を横切って接続してあって、記憶コンデンサ２８
が充電されたときに可視表示を行うようになっている。

ツェナダイオード４２が発光ダイオード４０と抵抗器４
１とに直列に接続してあって、発光ダイオード４０が充
電５ＣＲ２６を付勢するのに必要な程度よりも低いレベ
ルに記憶コンデンサ２８の充電量を引き下げるのを防ぐ
ようになっている。

通常の動作では、機開始動時、充電５ＣＲ２６は、記憶
コンデンサ２８がまだ充電されていないので、オフであ
る。

したがって、同期発電機の充電巻線１２，１３からの第
１充電パルスは充電ダイオード１７を通ってバイパス抵
抗器３９および点火回路１９に通り、主点火コンデンサ
２１を限られた範囲で充電することになる。

次にトリガ巻線１４からトリガパルスが点火回路１９の
一方に行くと、主点火コンデンサ２１が主５ＣＲ２３を
通して点火変圧器２４の一次コイルに放電を行うことに
なる。

この放電パルスは点火栓１６を付勢するほど強いもので
゛はないが、出力ライン２９に充分な電圧を生じさせて
抵抗器３０およびダイオ−ド３１を通して記憶コンデン
サ２８に低レベルの充電を行う。

この充電レベルもツェナダイオード４２を通して発光ダ
イオード４０に電流を与えるには低すぎるが、記憶コン
デンサ２８は分圧器抵抗器３４．３５を通して第１ステ
ージ・トランジスタ３２のベースに電流を与えてそれを
導通状態にすることになる。

次の充電パルスで、充電電流の一部が抵抗器３６．３７
および第１ステージ・トランジスタ３２を通してアース
に流れることになる。

これは第２ステージ・トランジスタ３３０ベースに電流
を与えてそれをオンにし、また、充電電流の一部を第２
ステージ・トランジスタ３３を通して充電５ＣＲ２６の
ゲートに流してそれをオンにすることになる。

充電電流のもつと大きい部分は充電５ＣＲ２６を通って
流れ、主点火コンデンサ２１を完全に充電する。

この点火モジュールへの次のトリガパルスに続いて、主
コンデンサ２１は再び放電を行い、このとき記憶コンデ
ンサ２８を完全に充電することになる。

この完全充電で、次に、ツェナダイオード４２を通して
発光ダイオード４０に電流が流れると同時に充電５ＣＲ
２６をオンにし、引き続くパルスが記憶コンデンサ２８
を再充電し続けてこの点火装置を作動させ続けることに
なる。

今、たとえば、主５ＣＲ２３あるいは主コンデンサ２２
を通して短絡が生じて点火回路の１つが故障したならば
、その点火回路に送られている充電パルスはアースに放
電されることになる。

その結果、出力パルスがまったく発生せず、充電モジュ
ール１５の記憶コンデンサ２８が充電されず、その後直
ちに、モジュールの充電５ＣＲ２６のゲートへの電流が
止められることになる。

故障した点火回路への充電電流はバイパス抵抗器３９を
通れる程度まで制限される。

残りの充電電流は他の正常に作動しているモジュールに
供給され、１つのシリンダが作動していなくても機関は
運転を続けることができる。

充電制御回路２０がない場合には、充電用同期発電機１
１の出力全部が故障した点火回路に引かれてしまい、正
常な点火回路の充電をも妨げることになる。

こうして、本発明によれば、点火回路の１つに故障があ
っても機関は作動し続けることができる。

本発明を２つのシリンダおよびそれに対応する２つの点
火モジュールを有する内燃機関について説明してきたが
、本願と同時に出願した別出願に開示したと同様に１つ
、２つ、３つあるいはそれ以上のシリンダを有する内燃
機関と共にこれらのモジュールを使用することかで゛き
る。

【図面の簡単な説明】

図は２シリンダ内燃機関に応用した本発明の点火装置を
示す概略図である。 １０・・・・・・点火装置、１１・・・・・・同期発電
機、１２．１３・・・・・・低速、高速巻線、１４・・
・・・・トリガ巻線、１５，１５’・・・・・・点火栓
、１９・・・・・・点火回路、２０・・・・・・充電制
御回路、２１・・・・・・主コンデンサ、２２・・・・
・・パイロット電源コンデンサ、２３・・・・・・主ゲ
ーテッドスイッチ、２４・・・・・・点火変圧器、２５
・・・・・・パイロット５ＣＲ１２８・・・・・・記憶
コンデンサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多シリンダ内燃機関のコンデンサ放電点火装置であ
   って、 （３）エネルギ源と、 （Ｂ） 各々このエネルギ源によって充電されるよう
   に接続した複数のパワー・コンデンサと、（Ｃ） 各
   々が前記パワー・コンデンサの対応する１つを放電させ
   て前記内燃機関の点火栓の１つを付勢するように接続し
   た複数の電子スイッチと、 （Ｄ） 各々が前記エネルギ源および前記コンデンサ
   の対応するものと接続していて前記対応するパワー・コ
   ンデンサまたは電子スイッチが故障したときに前記対応
   するパワー・コンテ゛ンサへの前記エネルギ源からの電
   流を制限するようになっている複数の充電制御回路と を包含し、これら充電制御回路の各々が、（Ｅ） 前
   記電子スイッチの放電側に接続してあって前記パワー・
   コンデンサからの放電パルスによって充電されるように
   なっているエネルギ蓄積装置と、 （Ｆ） 前記パワー・コンデンサおよび前記エネルギ
   源とに直列に接続してあり、また、前記エネルギ蓄積装
   置からのパワーによってオンにされるように接続した充
   電用電子スイッチと、 （Ｑ この充電用電子スイッチと並列に接続してあって
   この電子スイッチがオフとなったときに制限された電流
   で前記対応するパワー・コンデンサを充電するようにな
   っている抵抗器と、（ト）前記エネルギ源と前記充電用
   電子スイッチとの間に接続してあって前記充電用電子ス
   イッチをオンにする増幅信号を与えるようになっている
   増幅器と を包含することを特徴とするコンデンサ放電点火装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載のコンデンサ放電点火装
   置において、前記充電用電子スイッチが前記エネルギ蓄
   積装置が所定のレベルよりも高い値に充電されたときに
   オンとなるように前記エネルギ蓄積装置に接続しである
   ことを特徴とするコンデンサ放電点火装置。