JPS62189364A - コンデンサ放電式点火装置 - 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】 に産業上の利用分野１ 本発明は内燃機関の点火に用いられるコンデンサ放電式
点火装Ｃに係り、特に発電コイルの出力によってコンデ
ンサを充電するとともに、反転された発電コイルの出力
によって半導体開閉素子を導通させてコンデンサに充電
された電荷を急激に放電（るようにした点火装置に関す
る。

Ｋ発明の概要］ 本発明は、コンデンサに充電された電荷のｔｌｍを制御
する半導体開閉素子のゲート・カソード間にｉｌＪ　ｔ
Ｉｌｌ用コンデンサを接続するとともに、半導体開閉素
子のゲート・アノード間にダイオードを接続するように
したものであって、これによってエンジンの回転数が低
い場合における点火時期を遅くするとともに、エンジン
の回転数が異常に」−臂した場合に遅角動作を行ない、
これによってエンジンの過回転を防止するようにしたも
のである。

Ｋ従来の技術】 内燃機関の点火のために、従来よりコンデンサ充放電式
点火装置が用いられている。この点火装置は例えば実公
昭５；２−５７３２０号公報に開示されているように、
エンジンに同期して駆動される交流発電機の発電フィル
の出力を利用するようになっており、この発電機の正方
向の出力によってコンデンサを充電するようにしている
。そして発電コイルの出力が反転されて負方向の出力が
発生すると、この出力によってサイリスタを導通させ、
上記コンデンサに充電された電荷を急激に点火コイルに
供給するようにしており、これによって点火コイルの２
次コイルに高電圧を誘起させ、点火プラグに火花を発生
させて点火を行なうようにしている。

Ｋ発明が解決しようとする問題点】 このような点火装置において、エンジンの回転数が低い
領域で点火角度が進角すると、エンジンのアイドリンク
が不安定になる欠点がある。さらにはエンジンの回転数
が上昇した場合においても、点火角度が進角されると、
これによってエンジンがオーバランし、エンジンが破壊
する危険性を生ずる。そこで本願出願人等は、例えば特
願昭６０−１１５１４６号によってエンジンの回転数が
低い領域および高い領域においてそれぞれ近角動作が行
なわれるようにした点火装置を提案している。

しかしこのような点火装置は、上記のような動作を達成
するために、多くの部品を必要とし、構造が複雑になる
ばかりでなく、点火装置をコンパクトに組込むことがで
きなくなっていた。またこのような複雑な装置によって
点火ＲＦのコストが上４することになっていた。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、少ない部品で簡潔な構成によって、アイドリンク時
の安定化と高速時におけるエンジンのオーバランとを防
止するようにしたコンデンサ放電式点火装置を提供する
ことを目的とするものである。

Ｋ問題点を解決するための手段ｙ 本発明は、発電コイルの出力によってコンデンサを充電
するとともに、反転された前記発電コイルの出力によっ
て半導体開閉素子を導通させて前記コンデンサに充電さ
れた電荷を急激にｔＩｉ電づるようにした点火装置にお
いて、前記半導体開閉素子のゲート・カソード間に制御
用コンデンサを接続するとともに、前記半導体開閉素子
のゲート・アノード間にダイオードを接続するようにし
たものである。

Ｋ作用】 従って本発明によれば、半導体開閉素子のゲート・カソ
ード間に接続された制御用コンデンサによって、回転数
が低い領域でエンジンの点火角度を遅角させることがで
きるとともに、エンジンの回転数が異常に上昇した場合
に、電機子反作用を利用して、半導体開閉素子のゲート
・カソード間に接続された制御用コンデンサと半導体開
閉素子のゲート・アノード間に接続されたダイオードと
を有効に用いて点火角度を遅角させることができ、これ
によってエンジンのオーバランを防止することが可能に
なる。

１（実施例］ 以下本発明を図示の一実施例につぎ説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るコンデンサ放電式点火
装置の回路構成を示すものであって、この点火装置は発
電コイル１０を備えている。そして発電コイル１０はダ
イオード１１を介してコンデンサ１２と接続されている
。さらにこのコンデンサ１２はサイリスタ１３およびダ
イオード１４の直列回路を介しで点火コイル１５の１次
コイル１６に接続されるようになっている。この点火コ
イル１５の２次コイル１７には、点火プラグ１８が接続
されており、１次コイル１６にコンデンサ１２の電荷が
急激に放電されると、２次コイル１７によって高電圧を
誘起し、点火プラグ１８に火花を生ずるようになってい
る。

上記点火コイル１５の１次コイル１６とサイリスタ１３
のカソードとの間には一対の抵抗１９．２０の直列回路
が接続されるとともに、これら一対の抵抗１９．２０の
接続点はサイリスタ１３のゲートと接続されている。さ
らにこの回路は点火角度を制御する制御用コンデンサ２
１を備えており、抵抗２２と並列に接続されるとともに
、コンデンサ２１と抵抗２２の並列回路がダイオード２
３と直列に接続されている。そしてコンデンサ２１、抵
抗２２、およびダイオード２３からなる回路は、上記一
対の抵抗１９．２０の直列回路に対して並列に接続され
ている。さらに点火コイル１５の１次コイル１６とサイ
リスタ１３のアノードとの間にはダイオード２４が接続
されており、またサイリスタ１３のカソードと発電コイ
ル１０との間にはダイオード２５が接続されるようにな
っている。

発電コイル１０が電機子コイルを構成する交流発電機は
、第２図に示すようになっており、発電コイル１０は鉄
心２６に巻装された状態で固定配置されている。これに
対してロータ２７はエンジンのクランクシャフト２８に
固着されるとともに、このロータ２７にはマグネット２
９が埋込まれている。そしてこのマグネット２９の両極
と接触するようにポールピース３０．３１が設けられて
おり、これらのポールピース３０．３１が上記鉄心２６
の磁極の下を微小なエアギャップを介して通過するよう
になっており、このときに発電コイル１０に発電出力を
生ずるようになっている。

以上のような構成において、エンジンによってロータ２
７が回転駆動されると、第４図Ａに示すＪ、うな出力を
発電コイル１０が発生する。すなわら発電コイル１０は
負方向の出力Ｅ　１　、正方向の出力Ｅ　２　、負方向
の出力Ｅ３＃よび正方向の出力Ｅ４を順次発生する。こ
のうち正方向の出力Ｅ２３３よび負方向の出力３はそれ
ぞれ発電コイル１０が通常の発電を行なうことによって
発住覆るものである。これに対して負方向のノイズ成分
Ｅ１は、ロータ２７が第２図に示す角［αにおいて漏洩
磁束３５によって発生されるものであって、発電コイル
１０が発電を行なう前に発生するノイズ成分である。ま
た最後の正方向のノイズ成分Ｅ４は第３図に示す位置に
ロータ２７がある場合に漏洩磁束３６によって生ずるノ
イズ成分であって、発電コイル１０が通常の発電を行な
った後に生ずることになる。

つぎにこの点火装置の通常の点火動作について説明する
と、発電コイル１０が第４図へに示す正方向の出力Ｅ２
を発生すると、この出力によって発電コイル１０、ダイ
オード１１、コンデンサ１２、発電コイル１０の順に電
流が流れ、コンデンサ１２が第１図に示す極性に充電さ
れる。ついで発電コイル１０の出力の方向が反転し、負
り向の出力Ｅ３を発生すると、この出力によって、発電
コイル１０、点火コイル１５の１次コイル１６、抵抗１
９、サイリスタ１３のゲート、同カソード、ダイオード
２５、発電コイル１０の順に電流が流れ、これによって
サイリスタ１３が導通する。するとコンデンサ１２に蓄
えられていた電荷はサイリスタ１３のアノード、同カソ
ード、ダイオード１４を通して点火コイル１６の１次コ
イル１６に急激に放電され、同２次コイル１７に島電圧
が誘起される。この高電圧によって点火プラグ１８に火
花を生じて点火を行なうことになる。なおサイリスタ１
３が導通した後における発電コイル１０の負方向の出力
Ｅ３は、ダイオード２４を通ってサイリスタ１３のアノ
ード、同カソード、ダイオード２５の順に流れることに
なり、サイリスタ１３のゲートが保護されるようになっ
ている。

つぎにこの点火装置の低速回転域における遅角動作につ
いて説明する。上述の如く点火のタイミングは、発電コ
イル１０が発生する負方向の出力によってサイリスタ１
３が導通するタイミングで決定される。そして発電コイ
ル１０の負方向の出力Ｅ３は抵抗１９を通してサイリス
タ１３のゲー（−に供給されるとともに、一部の電流は
抵抗２０からダイオード２５に流れる。さらに一部のｗ
ｉ流は、ダイオード２３を通して抵抗２２とコンデンサ
２１の並列回路に流れることになる。すなわち発電コイ
ル１０の負方向の出力Ｅ３によってコンデンサ２１の充
電が行なわれることになり、発電コイル１０の負方向の
出力の一部がコンデンサ２１の充電のために消費される
ことになる。従ってコンデンサ２１がない場合よりもサ
イリスタ１３のゲートに加えられる電流が少なくなる。

よってコンデンサ２１を設けることによってサイリスタ
１３の導通するタイミングが遅れ、点火が遅角づること
になる。

低速域においてエンジンの回転数がしだいに十昇すると
、発電コイル１０の間欠的な発電の周期も短くなる。こ
れに対して抵抗２２からなるコンデンサ２１の放電回路
の時定数は一定であるために、完全にコンデンサ２１が
ｔＩｉ電を終了する前にコンデンサ２１に次の周期の充
電が行なわれることになる。すなわちＪ［コイル１０に
よるコンデンサ２１の充電の開始時のこのコンデンサ２
１の電圧がエンジンの回転数の上昇に伴って次第に高く
なる。このことはコンデンサ２１に流入する電流がエン
ジンの回転数とともに次第に減少することを意味し、こ
れによってエンジンの回転の上昇に伴ってサイリスタ１
３のゲートに流入する電流が次第に大きくなることにな
る。よってエンジンの回転数が低い領域においては、エ
ンジンの回転数の上昇とともに次第に点火角度が進角す
るようになり、第６図に示す特性となる。

従ってこの実施例の点火装置によれば、エンジンの回転
数が低い領域における点火角度を遅角させることが可能
になり、特にアイドリンク領域における点火角度を遅ら
せることによって、安定なアイドリングを達成すること
が可能になる。そしてエンジンの回転数の上昇に伴って
第６図に示すように次第に点火角度が進角する。そして
エンジンの回転数がほぼ常用回転数に近くなると、発電
コイル１０のインダクタンスが高くなるために、発電コ
イル１０の出力の増加率が非常に小さくなり、これによ
ってほぼ進角が飽和することになる。

従って常用回転領域においてはほぼ平坦な特性とするこ
とが可能になる。

つぎにこの点火装置の高速回転領域におｔブる遅角動作
について説明する。発電コイル１０は正方向の出力Ｅ２
および負方向の出力Ｅ３の他に、その前後にそれぞれノ
イズ成分Ｅ＋、Ｅ４を発生する。このうち通常の発電に
先行して発生するノイズ成分Ｅ１はエンジンの回転数と
ともに大きくなるが、通常の発電の後から生ずる正方向
のノイズ成分Ｅ４は、負方向の出力Ｅ３の電機子反作用
によってエンジンの回転数の上昇とともに減少し、やが
て消滅する。さらに回転数の上昇によって、第５図Ａに
示すように、発電コイル１０の発電の周期が短くなって
出力が互いに時間軸上で近接するようになる。

従ってエンジンの回転数が低い場合においては、負方向
の出力Ｅ３においてサイリスタ１３がＱ　’ａ５すると
ともに非導通に転するようになっていた。

しかるにエンジンの回転数が上昇すると負方向の出力Ｅ
３のつぎに連続して次のサイクルの負方向のノイズ成分
Ｅ１が現れることになり、負方向の出力Ｅ３によってサ
イリスタ１３が導通し、この導通状態が負方向のノイズ
成分Ｅ１が発生するまで持続されることになる。

このようにサイリスタ１３の導通状態から非導通状態へ
の変化が、つぎのサイクルの負方向のノイズ成分Ｅ１の
発生する期間まで延長されることから、この負方向のノ
イズ成分Ｅ１がコンデンサ２１に充電されなくなる。す
なわち第４図に示す状態においては、負方向のノイズ成
分Ｅ１がコンデンサ２１の充電を行なうようになってい
たが、ノイズ成分Ｅ１が発生されるときに依然としてサ
イリスタ１３が導通されていると、ノイズ成分Ｅ、は、
点火コイル１０．−次コイル１６、ダイオード２４、サ
イリスタ１３のアノード、同カソード、ダイオード２５
、点火コイル１０の順に流れ、コンデンサ２１にノイズ
成分Ｅ１が充電されることがなくなる。これによってコ
ンデンサ２１の充電電圧は第４図Ｃに示１Ｖｉよりも低
い値になり、第５図Ｃに示すような状態になる。従って
発電コイル１０の負方向の出力Ｅ３による電流がより多
くコンデンサ２１に流入するようになり、これに応じて
サイリスタ１３のゲートに流入する電流が減少すること
になる。

このように本実施例に係る点火装置によれば、エンジン
が所定の回転数を越えると、負方向のノイズ成分Ｅ１が
発生する期間までサイリスタ１３が導通するようになり
、この回転数以降においてはサイ゛リスタ１３へ供給さ
れるゲート電流が少なくなる。これによってサイリスタ
１３の導通のタイミングが遅れるようになり、第６図に
示すように段階的に遅角することになる。従ってこの遅
角の回転角をエンジンのオーバラン領域よりも低い値に
設定しておくことによって、エンジンのオーバランを防
止し、エンジンの破壊を回避することが可能になる。

Ｋ発明の効果］ 以上のように本発明は、コンデンサの放電を制０１１（
る半導体開閉素子のゲート・カソード間に制御用コンデ
ンサを接続するとともに、同開閉素子のゲート・アノー
ド間にダイオードを接続するようにしたものである。従
ってこのような構成によれば、少ない部品点数で簡渥な
構成によって低速域での烈火角度を遅角させるとともに
、発電コイルの電機子反作用を有効に利用して高速域の
点火角度を遅角させることによって、エンジンのオーバ
ランを防止す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コンデンサ充放電式点
火装置を示す回路図、第２図は同点火装置に用いられる
交流発電機の正面図、第３図は負方向のノイズ成分を発
生するときの交流発電機の正面図、第４図は回転数が低
い場合の動作を示すグラフ、第５図は回転数が高い領域
での遅角動作を示すグラフ、第６図はこの点火装置の点
火角度の変化を示すグラフである。 な１１３図面に用いた符号において、 １０・・・発電コイル １２・・・コンデンガ １３・・・サイリスタ １５・・・点火コイル １６・・・１次コイル １７・・・２次コイル １８・・・点火プラグ ２１・・・制御用コンデンサ ２２・・・抵抗 ２４・・・ダイオード である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発電コイルの出力によってコンデンサを充電するととも
   に、反転された前記発電コイルの出力によって半導体開
   閉素子を導通させて前記コンデンサに充電された電荷を
   急激に放電するようにした点火装置において、前記半導
   体開閉素子のゲート・カソード間に制御用コンデンサを
   接続するとともに、前記半導体開閉素子のゲート・アノ
   ード間にダイオードを接続するようにしたことを特徴と
   するコンデンサ放電式点火装置。