JPS6235902Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関用点火装置における自動遅
角回路に関するもので、点火装置の取付け方法の
パラツキに関係なく、設定通りの遅角能力を発揮
することを目的としたものである。

内燃機関の点火装置が無接点化されることによ
り、内燃機関の回転速度が設定値以上に上昇した
ならば、点火時点を遅らせて、内燃機関が過回転
状態となるのを防止する過回路防止手段が採用さ
れるようになつてきた。

この内燃機関の回転速度が設定値を越えたなら
ば、点火時点を遅角させて内燃機関の回転速度の
上昇を阻止する手段は、内燃機関の運転に急激な
変化を与えることなしに円滑に目的を達成できる
利点がある。

従来、この遅角手段としては種々の構成のもの
があるが、点火装置の組付け寸法に多少のバラツ
キ、特にフライホイールに埋設された永久磁石の
磁極面とイグニシヨンコイルの極面との間のエア
ギヤツプ寸法のバラツキにより、イグニシヨンコ
イルに誘起される電圧値にバラツキを生じ、この
ため遅角動作を開始すべき内燃機関の回転速度値
の設定および遅角程度に差が生じることになつて
いた。

このため、同一内燃機関に同一遅角回路付点火
装置を取付けても発揮される遅角効果に差が生じ
るという不都合が生じることになつていた。

本考案は、上記した従来例における欠点を解消
すべく考案されたもので、遅角動作を達成するコ
ンデンサに充電される電圧値を一定にして、この
コンデンサの放電時間を一定にし、もつてエアギ
ヤツプの差等による誘起電圧のバラツキに関係な
く一定の基準時間を得るようにしたものである。

以下、本考案の一実施例を図面に従つて説明す
る。

本考案による遅角回路ESGの説明に先立つ
て、遅角回路ESGが取付けられる点火回路TCIの
一例を第１図を参照して説明する。

第１図に示された点火回路TCIは、２次巻線Ｔ
２にプラグＰを接続したイグニシヨンコイルＴの
１次巻線Ｔ１の両端子間に、ダーリントン結合さ
れたトランジスタ回路TrCと低抵抗値の抵抗Ｒ２
との直列回路と、高抵抗値の抵抗Ｒ３とシリコン
制御整流素子SCR（以下、単にサイリスタSCR
と記す）との直列回路と、高抵抗値の抵抗Ｒ１と
トランジスタTr１とコンデンサＣ２との直列回
路とを並列に接続し、前記トランジスタTr１の
ベースを前記トランジスタ回路TrCのエミツタに
接続すると共に前記トランジスタ回路TrCのベー
スをサイリスタSCRのアノードに接続し、さら
にゲート・カソード間にゲート抵抗Ｒ５を挿入し
たサイリスタSCRのゲートに前記トランジスタ
Tr１のコレクタを接続して構成されている。

なお、トランジスタ回路TrCのコレクタ・ベー
ス間に逆姿勢で挿入されたツエナーダイオード
ZD１は、点火動作時のサージ電圧からトランジ
スタ回路TrCを保護するためのものであり、トラ
ンジスタTr１のコレクタとサイリスタSCRのゲ
ートとの間に挿入された抵抗Ｒ４は電流制限用の
抵抗であり、さらにトランジスタTr１とコンデ
ンサＣ２との直列回路と並列に接続されたコンデ
ンサＣ１は、サイリスタSCRが不正な時点でト
リガされないようにサージ電圧を平滑させる平滑
用コンデンサである。

上記の如き構成となつた点火回路TCIは下記の
順で動作する。

１次巻線Ｔ１に順方向電圧に先立つて誘起され
る逆電圧の一部がトランジスタTr１を逆漏れ電
流となつて通ることによりコンデンサＣ２に図示
した極性で充電される。

このコンデンサＣ２に充電された逆電圧は、１
次巻線Ｔ１における誘起電圧が逆方向から順方向
に反転するに先立つてコンデンサＣ２→抵抗Ｒ２
→トランジスタTr１のベース→トランジスタTr
１のエミツタ→コンデンサＣ２の経路で放電され
て、トランジスタTr１をトリガ状態に保持す
る。

１次巻線Ｔ１の誘起電圧が順方向に反転する
と、抵抗Ｒ３を通つてトランジスタ回路TrCのベ
ースに電流が流れるので、トランジスタ回路TrC
はターンオンし、このトランジスタ回路TrCと抵
抗Ｒ２を通つて１次巻線Ｔ１に１次短絡電流が流
れる。

このトランジスタ回路TrCを流れる電流の一部
は、トランジスタTr１のベースに流入してトラ
ンジスタTr１のターンオンを保持し、このトラ
ンジスタTr１のターンオンによりコンデンサＣ
２には図示した極性とは逆の極性で電荷が充電さ
れる。

このコンデンサＣ２への順方向電圧の充電が進
むと、またはトランジスタTr１のベースからコ
レクタへ通る電流が大きくなると、サイリスタ
SCRがターンオンし、トランジスタ回路TrCのベ
ース電流を側路するので、トランジスタ回路TrC
はターンオフし、これによつて１次短絡電流が急
激に遮断される。

この１次短絡電流の遮断によつて２次巻線Ｔ２
に高電圧が誘起されてプラグＰに火花放電が発生
し、点火動作が行なわれる。

本考案による遅角回路ESGは、上記した如き
点火回路TCIに組付けられて使用されるもので、
１次巻線Ｔ１に誘起される逆電圧の一部を充電す
るコンデンサＣ３と、このコンデンサＣ３に充電
される電圧値の上昇を設定すべくコンデンサＣ３
に並列接続された定電圧スイツチ回路SWCと、
前記点火回路TC１中のサイリスタSCRのゲー
ト・カソード間に挿入されたトランジスタTr４
とからなり、前記コンデンサＣ３の放電によつて
前記トランジスタTr４をトリガすべくコンデン
サＣ３のプラス側電極をトランジスタTr４のベ
ースに接続して構成されている。

第１図図示実施例の場合、コンデンサＣ３は、
その一方の電極をトランジスタ回路TrCのエミツ
タに接続し、他方の電極を整流用ダイオードＤか
ら電流制限用抵抗Ｒ６を経てサイリスタSCRの
アノードに接続することにより、１次巻線Ｔ１→
抵抗Ｒ２→コンデンサＣ３→ダイオードＤ→抵抗
Ｒ６→ツエナーダイオードZD１→１次巻線Ｔ１
の経路の充電回路により、１次巻線Ｔ１に誘起さ
れた逆電圧の一部を充電するように接続されてい
る。

このコンデンサＣ３には、コンデンサＣ３の放
電回路の一部を形成する抵抗Ｒ８が並列に接続さ
れていると共に、ゲート・カソード間に抵抗Ｒ７
を、そしてカソード・ゲート間に逆方向姿勢のツ
エナイダイオードZD２をそれぞれ挿入したプレ
ーナ型ＮゲートサイリスタPUTにより構成され
た定電圧スイツチ回路SWCが並列に接続されて
いて、コンデンサＣ３の充電電圧が一定値を越え
ると、ツエナーダイオードZD２がプレイクダウ
ンしてプレーナ型ＮゲートサイリスタPUTが導
通し、もつてコンデンサＣ３にそれ以上の逆電圧
が充電されないように作用する。

この定電圧スイツチ回路SWCの構成は、第１
図に示されたものに限定されるものではなく、例
えば第２図に示す如く、プレーナ型Ｎゲートサイ
リスタPUTの代りにサイリスタSCR１を使用
し、このサイリスタSCR１のゲート・アノード
間に逆方向姿勢のツエナーダイオードZD３を挿
入した回路であつても良い。

コンデンサＣ３のプラス側電極はトランジスタ
Tr３を経てベース抵抗Ｒ１１を有するトランジ
スタTr４のベースに接続されており、トランジ
スタTr３のベースは抵抗Ｒ９を経てコンデンサ
Ｃ３のマイナス側電極に接続されている。

なお、トランジスタTr４のベース・エミツタ
間に並列接続された抵抗Ｒ１０およびコンデンサ
Ｃ４はトランジスタTr４の動作を確実に達成さ
せるためのものである。

本考案は、上記の如き構成となつているので、
点火回路TCIの動作に従つて、順方向電圧に先立
つて１次巻線Ｔ１に誘起される逆方向電圧の一部
が定電圧スイツチ回路SWCの作用により定電圧
でコンデンサＣ３に充電される。

このコンデンサＣ３に充電された逆電圧は、抵
抗Ｒ８を通して放電されると同時にトランジスタ
Tr３を導通させてトランジスタTr４のベースに
ベース電流を流し、もつてトランジスタTr４を
トリガする。

内燃機関の速度が設定された速度以下である場
合には、コンデンサＣ３の放電時間は、第３図に
示した線図における点火時点ｔ１よりも早い時点
で終了するので、遅角回路ESGによる点火時点
の遅角作用は現出されないが、内燃機関の速度が
設定された値を越えるとコンデンサＣ３の放電時
間が一定であるのに対するコンデンサＣ３の放電
開始時点と点火時点との時間的間隔の減少によ
り、コンデンサＣ３の放電完了時点が正規の点火
時点よりも遅れることになり、これによつて点火
時点はコンデンサＣ３の放電完了時点まで遅角さ
れることになる。

すなわち、第３図に示す、１次巻線Ｔ１の電圧
曲線から明らかな如く、内燃機関の速度が設定さ
れた値以下である場合には、第３図実線図示の電
圧波形を描きコンデンサＣ３は時点ｔ３で放電曲
線CV１で放電し、点火時点である時点ｔ１前に
その放電を完了し、点火回路TCIの点火時点が遅
角されるようなことはない。

この状態から何らかの原因によつて内燃機関の
速度が上昇して設定値を越えをと、１次巻線Ｔ１
の電圧波形は第３図点線図示の如くになり、コン
デンサＣ３の放電開始時点がｔ３からｔ４に遅
れ、このコンデンサＣ３の放電完了時点ｔ２は正
規の点火時点である時点ｔ１よりも遅れ、このた
め点火回路TCIの点火時点は時点ｔ１から時点ｔ
２に遅角されることになる。

すなわち、第１図において、１次巻線Ｔ１にお
ける電圧が反転して順方向電圧が誘起されてもコ
ンデンサＣ３の放電が持続されていると、このコ
ンデンサＣ３の放電により導通状態に保持された
トランジスタTr４によりサイリスタSCRのゲー
ト・カソード間は短絡された状態にあり、このた
めサイリスタSCRはターンオンすることができ
ない状態に保持される。

この状態から時点ｔ２でコンデンサＣ３の放電
が完了するとトランジスタTr３のターンオフに
よりトランジスタTr４のベース電流が遮断さ
れ、もつてトランジスタTr４がターンオフする
ので、サイリスタSCRはターンオンすることが
でき、これによつて点火回路TCIは点火動作を行
なうことができるようになるのである。

ところで、本考案の場合、第３図から明らかな
ように、コンデンサＣ３に充電される逆電圧は、
設定された一定電圧Vcであるので、放電時間は
内燃機関の回転速度に関係なく一定であり、単に
内燃機関の速度変化に応じて放電開始時点が変化
するだけである。

これに対し、このコンデンサＣ３に充電される
逆電圧を規制しないもの、すなわち内燃機関の速
度に比例してコンデンサＣ３に充電される逆電圧
が増大する手段のものは、第４図に示す如く、コ
ンデンサＣ３の放電開始時点がほぼ一定となつて
放電時間そのものが変化する動作となる。

ところが周知の如く、１次巻線Ｔ１における電
圧波形は、フライホイールに埋設された永久磁石
の磁極面とイグニシヨンコイルＴの極面とのエア
ギヤツプの差により大きくその波高値を異なるも
のとするものであるため、例え同一機種であつて
も、このエアギヤツプの差により、同一速度での
１次巻線Ｔ１における電圧波形に、第４図の実線
図示の場合と、点線図示の場合とに差を生じるこ
とになる。

この差は、コンデンサＣ３の放電時間そのもの
の差となつてしまうため、遅角回路ESGの設定
する遅角開始速度そのものが変化してしまうばか
りか、遅角程度も一定しないことになり、取付け
後に、実際に運転して個々の機械毎に放電時定数
を設定し直さなければならない。

なお、本考案による遅角回路ESGの遅角動作
は、第５図に示す如き遅角動作特性となる。

以上の説明から明らかな如く、本考案による遅
角回路ESGは、それ自体の回路時定数だけでコ
ンデンサＣ３の放電時間を正確に設定できるの
で、装置の内燃機関への取付け寸法誤差すなわち
エアギヤツプの差に関係なしに正確で確実な遅角
動作を得ることができ、これにより取付け後の面
倒な調整が不要となり、さらにコンデンサＣ３に
は一定電圧しか充電されないので、コンデンサＣ
３が電圧破壊を起こす恐れもなく、これによつて
安定した動作を得ることができる等優れた作用効
果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は点火回路に接続した本考案回路の一実
施例を示す結線図である。第２図は定電圧スイツ
チ回路の他の実施例を示すものである。第３図は
本考案の遅角動作の説明に供する電圧波形図であ
る。第４図は従来例の動作の説明に供する電圧波
形図である。第５図は本考案の遅角動作特性を示
す線図である。 符号の説明、Ｔ……イグニシヨンコイル、Ｔ１
……１次巻線、、TrC……トランジスタ回路、
SCR，SCR１……シリコン制御整流素子、Tr
１，Tr３，Tr４……トランジスタ、PUT……プ
レーナ型Ｎゲートサイリスタ、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ
３，Ｃ４……コンデンサ、RR１，Ｒ２，Ｒ３，
Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１０，
Ｒ１１，……抵抗、ZD１，ZD２，ZD３……ツエ
ナーダイオード、Ｄ……ダイオード、TCI……点
火回路、ESG……遅角回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. イグニシヨンコイルＴの１次巻線Ｔ１の両端子
   間に挿入されたトランジスタ回路TrCのターンオ
   フを該トランジスタ回路TrCのベースに接続され
   たシリコン制御整流素子SCRのターンオンによ
   り達成して点火動作を行なうべく構成された内燃
   機関用点火回路TCIに接続される遅角回路ESGで
   あつて、前記１次巻線Ｔ１に誘起される逆方向電
   圧の一部を充電するコンデンサＣ３と、該コンデ
   ンサＣ３への充電電圧の上限値を規制すべく該コ
   ンデンサＣ３に並列接続された定電圧スイツチ回
   路SWCと、前記シリコン制御整流素子SCRのゲ
   ート・カソード間に挿入されたトランジスタTr
   ４とから成り、該トランジスタTr４が前記コン
   デンサＣ３の放電によりトリガされるように前記
   コンデンサＣ３のプラス電極を前記トランジスタ
   Tr４のベースに接続して成る内燃機関用点火装
   置における自動遅角回路。