JPS6093176A - 内燃機関の点火回路 - 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】 本発明は内燃機関の点火回路に係り、とくにエンジンの
回転数が所定の回転数を超えた場合にはその回転数以上
のエンジンの過回転を防止するようにした点火回路に関
する。

一般にガソリンエンジンにおいては、燃焼室内に混合気
を導入し、所定のタイミングで点火プラグによって火花
を飛ばして着火させるようにしている。このような点火
のために用いられる点火装置は、−次コイルと二次コイ
ルとから成る点火コイルを備え、この点火コイルの一次
コイルにスイッチング手段を接続するとともに、二次コ
イルに点火プラグを接続し、上記スイッチング手段を開
成して一次コイルの電流を急激に遮断することにより二
次コイルに高電圧を誘起させ、この高電圧によって点火
プラグに火花を発生するようにしている。このような点
火装置に要求される条件は、失火のない強力な火花を安
定に発生させることである。

ところがエンジンの回転数が定格回転数を超えて異常に
高くなった場合には、ざらに安定に点火が継続されると
、エンジンを損傷する可能性が生ずる。そこでエンジン
の回転数が所定の回転数以上になった場合には、点火回
路のｆｌｌ＋きによってエンジンの回転数を抑制するよ
うにしている。

点火回路によってエンジンの回転数を抑制する第１の方
法は、エンジンの回転数が所定の回転数に至った場合に
、全面的に失火をさぼる方法である。ところがこのよう
な方法ににるど、失火が開始されるエンジンの制御回転
数は安定リ−るが、失火後におけるエンジンの回転振動
が大きくなるという欠点を生ずる。そこで第２の方法ど
して、エンジンの回転数が所定の回転数に達した場合に
、点火のタイミングを遅らせるようにする方法が提案さ
れている。このようなｄ角ににろ過回転前Ｉにを行なう
ことによって、エンジンの回転振動を小さく抑えること
が可能になるが、エンジン自体の機械損やエンジンの負
荷の影響により、エンジンの制御回転数の変動（バラツ
キ）が大ぎくなるという欠点を生ずる。

本発明はこのような問題点に鑑みてイ【されたものであ
って、エンジンの回転数が所定の回転数になった場合に
は、間欠的に失火を行なうことによって、エンジンの回
転振動を小さくするとどもに、制御回転数の変動（バラ
ツキ）をも小さくしながら、確実にエンジンの過回転を
防止するようにした点火回路を提供することを目的とす
るものである。

以下本発明を図示の一実施例によって説明する。

第１図は本実施例に係る回路の例を示しており、この回
路は点火回路１と過回転防止回路２とから構成されてい
る。まず点火回路１の構成について述べれば、点火回路
１は点火コイル３を備えており、このコイル３は一次コ
イル４と二次コイル５とから構成されている。二次コイ
ル５は点火プラグ６に接続されるようになっており、二
次コイル５によって誘起された高電圧によってプラグ６
に火花を発生させるようにしている。

これに対して点火コイル３の一次コイル４は、ダイオー
ド７と抵抗８との直列回路と接続されるとともに、−次
］イル４の両側は１〜ランジスタ９のコレクタとエミッ
タとにそれぞれ接続されている。この１〜ランジスタ９
のベースは抵抗１０を介３− して−次コイル４に接続されている。またこのトランジ
スタ９のベースは別のトランジスタ１１のコレクタに接
続されている。このトランジスタ１１のベースは、一対
の抵抗１２．１３の接続点に接続されるようになってい
る。抵抗１２．１３の直列回路は、上記−次コイル４の
両端に接続されている。

つぎに過回転防止回路２の構成について述べると、この
過回転防止回路２はナイリスタ１４を備えており、この
サイリスタ１４のアノードは一ト記−次コイル４のプラ
ス側と接続されている。これに対してサイリスタ１４の
カソードは抵抗１５を介して一次コイル４のマイナス側
に接続されている。そして抵抗１５と並列に、ツェナダ
イオード１６、ダイオード１７およびコンデンサ１８の
直列回路が接続されている。また上記り′イリスタコ４
のゲートは、抵抗１９を介してコンデンサ２０と接続さ
れるようになっている。

このコンデンサ２０はダイオード２１を介してピックア
ップコイル２２と接続されている。なお４− ピックアップコイル２２の鉄心は、上記点火コイル３の
鉄心と共通になっており、しかも点火コイル３の一次コ
イル４とピックアップコイル２２の巻き方向は互に逆に
なっており、これによってピックアップコイル２２は一
次コイル４とは逆相の電圧を生ずるようにしている。そ
してこのピックアップコイル２２と接続されたコンデン
サ２０に並列に、可変抵抗２３と抵抗２４との並列回路
が接続されている。またこの過回転防止回路２はサイリ
スタ２５を備えており、このサイリスタ２５のアノード
は上記ダイオード２１のカソードと接続されている。こ
れに対してサイリスタ２５のカソードはコイル２２のマ
イナス側に接続されている。またこのサイリスタ２５の
ゲートは、上記コンデンサ１８とダイオード１７との接
続点に接続されるとともに、サイリスタ２５のゲートと
カソードとの間には抵抗２６が接続されるにうになって
いる。

つぎに以上の構成に係る点火装置の動作について説明す
る。まず点火回路１の動作について説明すると、例えば
エンジンに同期して駆動される磁石回転子の回転によっ
て、第２図Ａに示Ｔ　、にうな正弦波の１サイクルに相
当するにうな電圧が点火コイル３の一次コイル４に発生
ずる。この電圧のマイナス側の部分は一次コイル１から
抵抗８おＪ：びダイオード７を通って一次コイル４に戻
るにうな電流を流すのみである。これに対して一次］イ
ル４に生ずる電圧がプラス側に転すると、この電圧によ
って抵抗１０を介してトランジスタ９のベースに電流が
流れるためにトランジスタ９が導通し、このプラス側の
電圧によって一次コイル４カ）らトランジスタ９のコレ
クタ、エミッタ間を通って一次コイル４に戻る電流が流
れることになる。

そしてこの−次コイル４に生ずる電圧が所定の値に達す
ると、こんどはこの電圧にＪ：って、一対の抵抗１２．
１３によって分圧される電圧が所定の値に達し、トラン
ジスタ１１のベースに電流が流れてこのトランジスタ１
１が導通づることになる。するとこれによってトランジ
スタ９のベース電流が遮断されることになり、トランジ
スタ９は非導通に転する。すると−次コイル４に流れる
電流が第２図Ｂに示すように、点火時期ｔｓに急激に遮
断されることになり、この−次コイル４の電流の変化に
よって点火コイル３の二次コイル５に高電圧が誘起され
ることになる。そしてこの二次コイル５に生ずる高電圧
によって、点火プラグ６に火花が発生されることになり
、通常の点火動作が行なわれる。

つぎに過回転防止回路２の動作について第２図および第
３図を参照して説明する。上述の如く点火コイル３の一
次コイル４とピックアップコイル２２とは、互に逆相の
電圧が生ずるようになっているために、点火コイル３の
一次コイル４に第２図Ａに示すような電圧が生ずると、
ピックアップコイル２２には第２図Ｃに示すような波形
の電圧が発生する。ピックアップコイル２２にプラス側
の電圧が発生すると、ダイオード２１を通してコイル２
２からコンデンサ２０に電流が流れ、このコンデンナ２
０が充電されるとともに、その端子間電圧が次第に高く
なる。このコンテン１ノ２０の７− 電圧は第２図りによって示されている。そしてこのコン
デンサ２０の電圧は抵抗１９を介してリーイリスタ１４
のゲートに供給されているために、これによってサイリ
スタ１４のゲート、カソード間にゲート電流が流れ、こ
のコンデンサ−２０の電圧がゲートトリガ電圧以上のｊ
＋からｔ２の期間サイリスタ１４はＯＮ状態になる。

ところがエンジンの回転数が低い場合には第２図に示す
ように、サイリスタ１４がＯＮ状態になっているｔｌか
ら　ｔ２までの間に、点火コイル４の電圧がプラス側に
転じないために、サイリスタ１４は導通状態にはならな
い。すなわちエンジンの回転数が低い場合には、サイリ
スタ１４がコンデンサ２０によってｔｌでＯＮ状態にな
った後に、コンデンサ２０の電圧が低下してサイリスタ
１７Ｉカ１２でＯＦＦ状態になり、この後に一次コイル
４の電圧がプラス側に転することになる。従ってサイリ
スタ１４がＯＮ状態になっても、そのアノードには電圧
が加わらず、サイリスタ１４のアノード、カソード間は
導通しない。従って点火回路８− １は通常の点火動作を行ない、所定のタイミングで正し
く点火プラグ６が火花を発生することになる。

これに対してエンジンの回転数が所定の回転数に達する
と、−次コイル４の電圧およびピックアップコイル２２
によって充電されるコンデンサ２０の電圧はそれぞれ第
３図Ａ、ＤのＪ：うになる。

そしてこのときのサイリスタ１４のゲート、カソード間
に流れるゲート電流は第３図りに示されるコンデンサ２
０の電圧に依存し、サイリスタ１４がＯＮ状態のｔｌか
らｔ２の間に一次コイル４の電圧がマイナス側からプラ
ス側に変化することになる。従ってこれによってサイリ
スタ１／Ｉのアノード、カソード間が導通するために、
−次コイル４によって生じた電圧による電流の大半はこ
のサイリスタ１４を通って流れることになる。従ってト
ランジスタ１１によるトランジスタ９のスイッチング動
作が阻止されることになる。従って一次コイル４に流れ
る電流が遮断されることがなく、二次コイル５に高電圧
が誘起されることもない。

従ってこの場合には点火コイル６が火花を発’ｌ−，ｔ
Ｌず、点火動作が行なわれなくなる。すなわちエンジン
の回転数が所定の回転数以上に４ｒった場合には、点火
プラグ６が失火する。

この失火の次のサイクルにａ３いてはつきのようにして
点火動作が行なわれる。サイリスタ１４が上述の如く導
通されると、−次］イル４に生じた電圧によって、サイ
リスタ１４のアノード、カソード、抵抗１５の順に電流
が流れ、これにＪ：って失火が行なわれる。このときに
抵抗１５に発生した電圧によって、ツェナダイオード１
６、ダイオード１７、コンデンサ１８に電流が流れ、こ
のコンデンサ１８が充電されることになる。この］コン
デンサ８の電圧の変化は第３図Ｅに示される。

そしてこのコンデンサ１８の電荷は、リーイリスタ２５
のゲート、カソード間に放電され、これににつてサイリ
スタ２５をＯＮ状態にする。このリーイリスタ２５のＯ
Ｎの期間ｔ３から　［４はコンデンサ１８の電圧がサイ
リスタ２５のグー１〜トリガ電圧以上の期間である。そ
して第３図Ｆから明らかなように、サイリスタ２５のＯ
Ｎ状態は、−次コイル４が次のサイクルの電圧を発生す
るとぎまで持続されている。このことはピックアップコ
イル２２が次のサイクルの電圧を発生ずる時まで、サイ
リスタ２５がＯＮ状態にあることを意味する。

従って失火のサイクルの次のサイクルにピックアップコ
イル２２が電圧を発生しても、この電圧による電流はサ
イリスタ２５のアノード、カソード間を流れることにな
り、コンデンサ２０の充電が行なわれることはない。従
ってこのことから第３図りに示すように、次のサイクル
ではコンデンサ２０の充電電圧が実質的に零になり、サ
イリスタ１４のゲート、カソード間にはほどんど電流が
流れず、このサイリスタ１４はＯＦＦ状態のままになる
。このＪ：うにサイリスタ１４がＯＮせず、ＯＦＦ状態
のままになるので、点火回路１は通常の点火動作を行な
い、この場合には火花が発生する。

さらにつぎに−次コイル４おにびピックアップコイル２
２にぞれぞれ電圧が発生されるサイクルにおいては、コ
ンデンサ１８の電荷が完全に放電１１− してしまうために、サイリスタ２５はＯＦＦ状態になっ
ている。従ってこのサイクルにおいてはピックアップコ
イル２２の出力電圧がサイリスタ２５によってショート
されることなく、ピックアップコイル２２の出力電圧に
よって、ダイオード２１を通してコンデンサ２０に充電
が行なわれ、その放電電流によって！サイリスタ１４が
ＯＮ状態になる。従って一次コイル４に生じた電圧にに
す、サイリスタ１４、抵抗１５、−次］イル４の順に電
流が流れ、上記の失火動作と同様にこのサイクルにおい
てもプラグ６は火花を発生しなくなる。

このように本実施例に係る点火回路にＪ：れば、エンジ
ンの回転数が所定の回転数に達した場合には、−回ずつ
点火と失火とを繰返しながらエンジンの過回転を抑制す
ることになる。そしてこのように過回転防止のために点
火と失火どを繰返すようにしているために、全面的に失
火ざ【！る場合のようなエンジンの回転振動は大幅に少
なくなるとともに、点火と失火の間欠的な動作を開始す
るエンジンの回転数になったときに、エンジンの機械１
２− 損や負荷の影響があっても制御回転数の変動（バラツキ
）が小さくなる。すなわら本実施例によれば、間欠的に
失火させることによって、エンジンの回転振動を減少さ
せるとともに、エンジンの制御回転数を安定にすること
が可能になる。

以上本発明を図示の一実施例につき述べたが、本発明は
上記実施例によって限定されることなく、本発明の技術
的思想に基づいて各種の変更が可能である。例えば上記
実施例は、マグネジ１〜式の点火装置に関するものであ
るが、本発明はバッテリ式の点火装置にも適用可能であ
る。また上記実施例によれば、エンジンの回転数が所定
の回転数になった後に、点火と失火とを１サイクルずつ
交互に繰返すようにしているが、必ずしも１ザイクルず
つ点火と失火とを繰返すものに限定されることなく、点
火と失火の内の一方を複数サイクル継続するようにする
ことも可能である。

以上のように本発明は、エンジンの回転数が所定の回転
数以上になったことを検出する検出手段と、スイッチン
グ手段の作動を間欠的に阻止する手段とを設【プ、エン
ジンの回転数が所定の回転数以上になると点火プラグを
間欠的に失火さＵるようにしたものである。従って本発
明によれば、］ニンジンの過回転を確実に防止Ｊること
ができるとともに、そのとぎのエンジンの回転振動を減
少させ、かつエンジンの制御回転数を安定ざ１↓ること
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る点火回路を示す回路図
、第２図はエンジンの回転数が低い場合にお（プる点火
回路の動作を示Ｊ電圧ｉ１３にび電流の波形図、第３図
はエンジンの回転数が所定の回転数を超え１ｃ場合にお
ける点火回路の動作を示Ｊ電圧および電流の波形図であ
る。 ３・・・・・・点火コイル ４・・・・・・−次コイル ５・・・・・・二次コイル ６・・・・・・点火プラグ ９．１１・・・１〜ランジスタ １“４．２５・・・サイリスタ １５・・・・・・抵抗 １８．２０・・・コンデンリ− ２２・・・・・・ピックアップコイル である。 代理人　松　村　修

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一次コイルと二次コイルとから成る点火コイルを有し、
   この点火コイルの一次コイルにスイッチング手段を接続
   するとともに二次コイルに点火プラグを接続し、前記ス
   イッチング手段を開成して前記−次コイルの電流を遮断
   することにＪ：り前記二次コイルに高電圧を誘起させ、
   この高電圧によって前記点火プラグに火花を発生さゼる
   Ｊ：うにした装置において、エンジンの回転数が所定の
   回転数以上になったことを検出する検出手段と、前記ス
   イッチング手段の作動を間欠的に阻１にする手段とを設
   け、エンジンの回転数が所定の回転数以上になると前記
   点火プラグを間欠的に失火させるようにしたことを特徴
   とする内燃機関の点火回路。