JPS63147969A - コンデンサ放電式内燃機関用点火装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はコンデンサ放電式の内燃機関用点火装置に関す
るものである。

［従来の技術１ コンデンサ放電式の内燃機関用点火装置は、点火コイル
と、内燃機関の回転に同期して交流電圧を誘起するエキ
１ノイタ］イルと、点火コイルの１次側に設けられてエ
キサイタコイルの一方の極性の半サイクルの出力で一方
の極性に充電される点火エネルギー蓄積用コンデンサと
、導通した際に点火エネルギー蓄積用コンデンサの電荷
を点火コイルの１次コイルに放電させるように設けられ
た放電ｔ、ＩＩ　ｔｉｌｌ用サイリスタと、内燃機関の
点火時期を定めるための信号を発生するパルサコイルの
出力を入力として放電制御用サイリスタのゲートに点弧
信号を与える信号供給回路とにより構成される。

［発明が解決しようとする問題点］ この種の点火装置において、機関の正札時に１キサイタ
コイルの一方の極性の半サイクルの期間に放電制御用サ
イリスタに点弧信号が与えられるように該点弧信号の位
相とエキサイタコイルの出力の位相とが設定されている
場合には、点火時期にコンデンサの放電が完了しても引
続きエキサイタコイルの一方の極性の半サイクルの出力
電圧がサイリスタに印加されるため該サイリスタが導通
を続け、該半サイクルのエキサイタコイルの出力を完全
に短絡してしまう。

エキサイタコイルが設けられる発電機の極数が多く、機
関の１回転当りに発生するエキサイタコイルの一方の極
性の半サイクルの数が多い場合には上記のように点火動
作が行われる半サイクルのエキサイタコイルの出力が完
全に短絡されても問題がないが、発電機の極数が少ない
場合には点火エネルギー蓄積用コンデンサの充電回数が
減少し、充１ｆｆｆ圧が低下して火花性能が低下してし
まうという問題があった。

本発明の目的は、エキサイタコイルの一方の極性の半サ
イクルの期間に放電制御用サイリスタに点弧信号が与え
られるように該点弧信号の位相とエキサイタコイルの出
力の位相とが設定されている場合に、点火動作が行われ
る際のエキサイタコイルの半サイクルにおいてもコンデ
ンサを充電することができるようにしたコンデンサ放電
式内燃！ａ関用点火ＩＩＩを提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、エキサイタコイルの一方の極性の半サイクル
の出力により一方の極性に充電される点火エネルギー蓄
積用コンデンサの電荷を、放電ｔ１１制御用サイリスタ
を通して点火コイルの１次コイルに放電させることによ
り点火動作を行わせるコンデンサ放電式内燃機関用点火
装置において、点火動作が行われる際のエキサイタコイ
ルの一方の極性の半サイクルにおいてもコンデンサの充
電を行わせるようにしたものである。

そのため本発明においては、点火エネルギー蓄積用コン
デンサと放電制御用サイリスタとを含む点火コイルの１
次側回路とエキサイタコイルとの間の回路にスイッチ回
路が設けられ、このスイッチ回路は動作した際にエキサ
イタコイルの出力が放電制御用サイリスタに印加される
のを阻止するように設けられている。このスイッチ回路
は点火時期に放電制御用サイリスタに点弧信号を与える
信号回路から取出された信号でトリガされて動作し、こ
のスイッチ回路の動作によりコンデンサの放電が完了し
てサイリスタが遮断するまでの間エキサイタコイルの出
力が放電制御用サイリスタに印加されるのが阻止される
ようになっている。

１発Ｉｌｌの作用１ 上記のように構成すると、エキサイタコイルの一方の極
性の半サイクルにおいてサイリスクに点弧信号が与えら
れる時にスイッチ回路が動作し、このスイッチ回路の動
作により、コンデンサの放電が完了してサイリスクが遮
断するまでの間エキサイタコイルの出力がサイリスタに
印加されるのを阻止する。コンデンサの放電が完了する
とスイッチ回路の動作が停止してエキサイタコイルの出
力がサイリスタに印加されるが、この時にはすでにサイ
リスタが遮断しているので、エキサイタコイルの出力が
該サイリスクにより短絡されることはなく、エキサイタ
コイルの出力は点火エネルギーｉ積用コンデンサに印加
される。従って点火動作が行われる際のエキサイタコイ
ルの一方の極性の半サイクルにおいても５ユ火エネルギ
ー蓄積用コンデンサを充電することができ、エキサイタ
コイルが設けられる発電機の極数が比較的少ない場合で
も該コンデンサに充分なエネルギーを蓄積して充分な火
花性能を得ることができる。

［実施例］ 以下添附図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例の全体的構成を示したもので
、同図において１は１次コイル１ａ及び２次コイル１ｂ
を有する点火コイル、２は内燃機関の回転に同期して交
流電圧を誘起するエキサイタコイルであり、点火コイル
の１次コイル及び２次コイルのそれぞれの一端とエキサ
イタコイル２の一端とが接地されている。

３は点火エネルギー蓄積用コンデンサで、このコンデン
サ３は１次コイル１ａの非接地端子側に設けられて該１
次コイルに対して直列に接続されている。４はエキサイ
タコイルの２の出力を整流して該エキサイタコイル２の
一方の極性の半サイクルの出力をコンデンサ３に印加す
るために設けられたダイオードで、本実施例ではエキサ
イタコイル２とこのダイオード４との間にスイッチ回路
５が設けられている。

コンデンサ３の１次コイル１ａと反対側の端子には放電
制御用サイリスタ６のアノードが接続され、該ψイリス
タのカソードは接地されている。

７は内燃機関の点火時期を定めるための信号を発生する
パルサコイル８の出力を入力としてサイリスタ６のゲー
トに点弧信号Ｖｉを与える信号供給回路で、この例では
この信号供給回路７からスイッチ回路５にトリガ信号が
与えられている。また本実施例では、点火コイルの１次
コイル１ａの両端にカソードを接地側に向けたダイオー
ド９が接続されている。

点火コイルの２次コイル１ｂには図示しない機関の気筒
に取付けられた点火プラグ１０が接続され、２次コイル
１ｂに高電圧が誘起した時に該点火プラグに火花が生じ
て機関が点火されるようになっている。

スイッチ回路５は、点弧信号ｖｉが与えられていない時
にエキサイタコイル２の出力がダイオード４を通してコ
ンデンサ３に印加されるのを許容し、点弧信号Ｖｉが与
えられるとオン動作またはオフ動作して該エキサイタコ
イルの出力電圧がコンデンサに印加されるのを阻止する
ように構成されている。

エキサイタコイル２は機関に取付けられた磁石発Ｎ機内
に設けられ、機関の回転に同期して交流電圧を出力する
。またパルサコイル８はａｇＡに取付けられた信号発電
機に設けられて、機関の点火時期を定めるための信号Ｖ
ｓを出力する。

そしてこの点火装置では、内燃機関の正転時にエキサイ
タコイル２の一方の極性の半サイクル（第１図のエキサ
イタコイル２の横に示した実線矢印方向の極性の半サイ
クル。以下この半サイクルを正の半サイクルとする。）
の期間に点弧信号ｖｉが発生するように該点弧信号の位
相とエキサイタコイルの出力の位相とが設定されている
。

上記の点火装置において、点弧信＠Ｖｉが発生しない期
間に、エキサイタコイル２が正の半サイクルの電圧ｖ１
を誘起すると、スイッチ回路５がこのエキサイタコイル
の出力電圧でダイオード４を通してコンデンサ３を充電
するのを許容するので、コンデンサ３が図示の極性に充
電される。次に！′！Ｉ１間の点火時１１１にサイリス
タ６に点弧信号■１が与えられる（この時エキサイタコ
イル２は正の半サイクルの１１間にある。）と、該サイ
リスタ６が導通してコンデンサ３の電荷を点火コイルの
１次コイル１ａに放電させる。これにより点火コイルの
２次コイル１ｂに高電圧が誘起し、点火プラグ１０に火
花が生じる。また点弧信号■ｉが発生づるとスイッチ回
路５がトリガされてエキサイタコイル２の出力がコンデ
ンサ３及び号イリスタロを含む点火コイルの１次側回路
に印加されるのを阻止する。この状態はコンデンサ３の
放電が完了してサイリスタ６が遮断状態になるまで持続
し、サイリスタ６が遮断状態になるとスイッチ回路５が
復帰してエキサイタコイル２の出力を点火コイルの１次
側回路に印加されるのを許容するようになるが、この時
には既に点弧信号Ｖｉが消滅しており、また号イリスタ
ロが遮断状態になっているため、該サイリスタ６が導通
することはない。従ってエキサイタコイル２の出力はダ
イオード４を通してコンデンサ３に印加され、該コンデ
ンサ３が図示の極性に充電される。

このように、本発明においては、点火動作が行われる半
サイクルにおいてもエキサイタコイルの出力によりコン
デンサ３を充電できるので、該コンデンサに充分な点火
エネルギーを蓄積することができる。

第２図は上記第１図の構成を更に具体的にした実施例を
示したもので、この例では、パル１ノコイル８の非接地
側端子がダイオード１１と抵抗１２とを通してサイリス
タ６のゲートに接続され、該サイリスタ６のゲートカソ
ード間には抵抗１３が接続されている。パルサコイル８
の非接地側端子はまた２個のダイオード１４及び１５の
直列回路を通してエキサイタコイル２の非接地側端子に
接続されている。

エキサイタコイル２の非接地側端子にはまたエミッタを
接地したＮＰＮトランジスタ１６のコレクタが接続され
、トランジスタ１６のベースエミッタ間には抵抗１７が
接続されている。トランジスタ１６のベースは抵抗１′
Ｂを通してダイオード１１のカソードに接続され、パル
サコイル８が信号を誘起した時にダイオード１１を通し
てサイリスタ６に点弧信号が与えられると同時にトラン
ジスタ１６にベース電流が与えられるようになっている
。

この例では、ダイオード１１と抵抗１２とにより信号供
給回路が構成され、トランジスタ１６と抵抗１７及び１
８とによりスイッチ回路５が構成されている。その他の
点は第１図と同様である。

第２図の実施例においてエキサイタコイル２は機関の回
転に同期して第３図（Ａ＞に示すような交流電圧ｖ１を
誘起する。またパルサコイル８は第３図（Ｂ）に示すよ
うな信号■Ｓを出力し、この信号ｙｓの正の半サイクル
の電圧が点弧信号として用いられる。尚第３図に示した
波形は、磁石発電機の回転子が４極で１回転当り２サイ
クルの電圧を誘起し、パル丈コイル８が１回転当り１回
信号を誘起して１回転当り１点火動作を行う場合、また
は磁石発電機の回転子が８極で、エキサイタコイルが１
回転当り４サイクルの電圧を誘起し、パルサコイル８が
１回転当り２回信号を誘起して１回転当り２回点火動作
を行う場合に相当する。

エキサイタコイル２が角度θ１の位置で正の半サイクル
の電圧を誘起するとエキサイタコイル２→ダイオード４
→コンデンサ３→ダイオード９及び１次コイル１ａ→エ
キサイタコイル２の経路でコンデンサ３が図示の極性に
充電される。次いで角度θ２の位置で再びエキサイタコ
イル２の正の半サイクルの電圧が立上った後パルサコイ
ル８が正の半サイクルの信号Ｖｓを出力すると抵抗１８
を通してトランジスタ１６にベース電流が供給されるた
め、該トランジスタ１６が導通し該トランジスタを通し
てエキサイタコイル２の出力が短絡される。パルサコイ
ル８の正の半サイクルの信号ＶＳが角度０３の位置でサ
イリスタ６のトリガレベルに達すると該サイリスタ６が
導通する。このサイリスタ６の導通によりコンデン′＋
Ｊ３の電荷が点火コイルの１次コイルに放電し、点火動
作が行われる。

コンデンサ３の放電がほぼ完了し、サイリスタ６のアノ
ード電流が保持電流より小さくなるとサイリスタ６が遮
断状態になる。パルサコイル８が出力する信号Ｖｓが消
滅するとトランジスタ１６が遮断状態になり、エキサイ
タコイル２の出力電圧がサイリスタ６及びコンデンサ３
を含む点火コイルの１次側回路に印加される。通常コン
デンサ３の放電が完了するまでの時間（数１０μｓｅｃ
　）はパルサコイル８の出力信号の幅より短いため、点
弧信号の消滅によりトランジスタ１６が遮断状態になっ
てエキサイタコイル２の出力電圧がサイリスタ６に印加
された時には既にサイリスタ６が遮断状態になっている
。従ってエキサイタコイル２の出力電圧がυイリスタロ
に印加されても該サイリスクは導通することがなく、コ
ンデンサ３の充電は支障なく行われる。

次に再び角度θ１の位置でエキサイタコイル２の正の半
サイクルの出力電圧が立上るとダイオード４を通してコ
ンデンサ３が図示の極性に充電される。従ってコンデン
サ３の端子電圧波形は第３図Ｃに示すように点火位置θ
３の直後の位置と角度θ４の位置とにおいて２段階に上
昇して点火位置θ３で零に戻る波形になる。第３図りは
点火コイルの１次電流１１の波形を示している。

第４図は本発明の他の実施例を示したもので、この実施
例においてはスイッチ回路５の前段にタイマ回路２０が
設けられ、このタイマ回路を駆動するために電源回路２
１が設けられている。

電源回路２１はエキサイタコイル２の非接地側端子にア
ノードを接続したダイオード２２と、該ダイオード２２
のカソードに抵抗２３を介して一端が接続され他端が接
地されたコンデンサ２４と、アノードを接地側に向けて
コンデンサ２４の両端に並列接続されたツェナーダイオ
ード２５とからなっている。

タイマ回路２０はトランジスタ２７及び３３と、タイマ
コンデンサ３１と、抵抗２８．２９，３２゜３３及び３
４とからなっている。トランジスタ２７のエミッタは電
源回路のコンデンサ２４の非接地側端子に接続され、こ
のトランジスタ２７のコレクタと接地間に抵抗２８及び
２９の直列回路が接続されている。トランジスタ２７の
ベースは抵抗３０を介してタイマコンデンサ３１の一端
に接続され、該コンデンサ３１の他端は電源回路のコン
デンサ２４の非接地側端子に接続されている。

抵抗３０とコンデンサ３１との接続点は抵抗３２を介し
てトランジスタ３３のコレクタ゛に接続されトランジス
タ３３のエミッタは接地されている。

トランジスタ３３のベースは抵抗３４を介して接地され
るとともに、抵抗３５を介して信号供給回路７の出力端
に接続されている。

信号供給回路７は点火時期制御回路７Ａを備えこの点火
Ｒ１１制御回路はパルサコイル８の出力を入力として機
関の回転数に応じて発生位置が変化する点弧信号Ｖｉを
出力し、機関の点火時期を進角または遅角させるように
制御する。その他の点は第２図の実施例と同様である。

第４図の実施例においては、エキサイタコイル２の正の
半サイクルの出力でダイオード２２及び抵抗２３を通し
てコンデンサ２４が図示の極性に充電され、このコンデ
ンサ２４の端子電圧はツェナーダイオード２５のツェナ
ー電圧に他もたれる。

信号供給回路７が点弧信号■ｉを出力すると、トランジ
スタ３３にベース電流が流れるため、コンデンサ２４→
コンデンサ３１→抵抗３２→トランジスタ３３→コンデ
ンサ２４の経路で電流が流れ、コンデンサ３１が充電さ
れる。またこの時トランジスタ２７にベース電流が与え
られて該トランジスタ２７が導通するため、トランジス
タ１６にベース電流が流れる。従ってトランジスタ１６
が導通してエキサイタコイル２の出力を短絡し、該エキ
サイタコイルの出力電圧がサイリスタ６及びコンデンサ
３を含む点火コイルの１次側回路に印加されるのを阻止
する。点弧信号■ｉはまたサイリスタ６に供給されるた
め、該サイリスタ６が導通してコンデンサ３が放電し、
点か動作が行われる。

点弧信号Ｖｉが消滅するとトランジスタ３３が遮断する
が、コンデンサ３１の放電が完了するまでトランジスタ
２７にベース電流が供給されるため、該トランジスタ２
７は一定時間導通状態を保持し、トランジスタ１６にベ
ース電流を供給し続ける。

従ってスイッチ回路５は点弧信号Ｖｉが消滅した後も一
定時間導通状態を保持して、エキサイタコイル２の出力
が点火コイルの１次側回路に印加されるのを阻止する。

ここでタイマ回路２０の動作萌限はコンデンサ３の放電
が完了してサイリスタ６が遮断状態になるまでの時間よ
りやや長く設定されている。従ってコンデンサ３の放電
が完了してサイリスタ６が遮断状態になった後僅かな時
間が経過した時点でトランジスタ２７が遮断してスイッ
チ回路５が遮断し、エキサイタコイル２の出力が点火コ
イルの１次側回路に印加されるのを許容する。

゛第４図のようにタイマ回路２０を付加すると、点弧信
号Ｖｉの信号幅がコンデンサ３の放電が完了づるまでの
時間より短い場合でも、確実にコンデンサ３の放電完了
によりサイリスタ６が遮断した後にスイッチ回路５を復
帰させてエキサイタコイル２の出力を点火コイルの１次
側回路に印加するようにすることができる。

第５図は本発明の更に他の実施例を示したもので、この
実施例においては、エキサイタコイル２の非接地側端子
とダイオード４のアノードとの間にスイッチ回路５が挿
入されている。この実施例のスイッチ回路５はトランジ
スタ３０及び３１と、抵抗３２ないし３４とからなり、
トランジスタ３０はそのコレクタエミッタ間回路が、エ
キサイタコイル２とダイオード４との間に、コレクタを
エキサイタコイル２側に向けて接続されている。トラン
ジスタ３０のベースはエミッタを接地したトランジスタ
３１のコレクタに接続され、トランジスタ３０のコレク
タベース間には抵抗３２が接続されている。トランジス
タ３１のベースエミッタ間には抵抗３３が接続され、該
トランジスタ３１のベースにはパルサコイル８からダイ
オード１１と抵抗３４とを通して信号が供給されている
。その他の点は第２図の実施例と同様である。

この実施例においては、エキサイタコイル２の正の半）
ｙイクルの出力が発生した時に抵抗３２を通してトラン
ジスタ３０にベース電流が流れ、該トランジスタ３０が
導通する。従ってエキサイタコイル２→トランジスタ３
０→ダイオード４→コンデン晋す３→ダイオード９及び
１次コイル１ａ→エキ丈イタコイル２の経路で電流が流
れ、コンデンサ３が充電される。信号コイル８が正の半
サイクルの電圧を出力すると、サイリスタ４に点弧信Ｑ
　■ｉが与えられるとともにトランジスタ３１にベース
１２１が供給される。これによりサイリスタ４が導通し
て点火動作が行われるとともにトランジスタ３１が導通
し、該トランジスタ３１がトランジスタ３０のベース電
流を該トランジスタから側路して該トランジスタ３０を
遮断させる。トランジスタ３０が遮断するとエキサイタ
コイル２の出′力電圧が点火コイルの１次側回路に印加
されるのが阻止される。コンデンサ３の放電が完了する
とサイリスタ４が′ａＩｇｉする。次いでパルサコイル
８の正の半サイクルの出力信号が消滅するとトランジス
タ３１が遮断するため、トランジスタ３０が導通し、該
トランジスタ３０を通してエキサイタコイル２の出力が
点火コイルの１次側回路に印加される。

上記の各実施例では、スイッチ回路５をエキサイタコイ
ル２とダイオード４との間に設けたが、ダイオード４と
、コンデンサ３及びサイリスタ６を含む点火コイルの１
次側回路との間にスイッチ回路５を設けることができる
。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、エキサイタコイルと点
火コイルの１次側回路との間にスイッチ回路を設けて、
点火動作時に該スイッチ回路の動作によりエキサイタコ
イルの出力が点火コイルの１次側回路に印加されるのを
阻止し、コンデンサの放電が完了してサイリスタが遮断
した後に該スイッチ回路を復帰させてエキサイタコイル
の出力が点火コイルの１次側回路に印加されるのを許容
するようにしたので、点火動作が行われる際のエキサイ
タコイルの一方の穫性の半サイクルにおいても点火エネ
ルギー蓄積用コンデンサを充電することができ、エキサ
イタコイルが設けられる発電機の極数が比較的少ない場
合でも該コンデンサに充分なエネルギーを蓄積して充分
な火花性能を得ることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の全体的構成を示した回路図、
第２図は第１図の構成を具体化した実施例を示す回路図
、第３図ｔよ第２図の各部信号波形図、第４図及び第５
図はそれぞれ本発明の他の異なる実施例を示す回路図で
ある。 １・・・点火コイル、２・・・エキサイタコイル、３・
・・点火エネルギー蓄積用コンデンサ、５・・・スイッ
チ回路、６・・・１■り即用サイリスタ、７・・・信号
供給回路、８・・・パルサコイル。 代理人　弁理士　松　本　英　俊　〆″（（外１名）パ
・′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 点火コイルと、内燃機関の回転に同期して交流電圧を誘
   起するエキサイタコイルと、前記点火コイルの１次側に
   設けられて前記エキサイタコイルの一方の極性の半サイ
   クルの出力で一方の極性に充電される点火エネルギー蓄
   積用コンデンサと、導通した際に前記コンデンサの電荷
   を前記点火コイルの１次コイルに放電させるように設け
   られた放電制御用サイリスタと、内燃機関の点火時期を
   定めるための信号を発生するパルサコイルの出力を入力
   として前記放電制御用サイリスタのゲートに点弧信号を
   与える信号供給回路とを備え、内燃機関の正転時に前記
   エキサイタコイルの一方の極性の半サイクルの期間に前
   記点弧信号が発生するように該点弧信号の位相と前記エ
   キサイタコイルの出力の位相とが設定されているコンデ
   ンサ放電式内燃機関用点火装置において、 前記点火エネルギー蓄積用コンデンサと放電制御用サイ
   リスタとを含む前記点火コイルの１次側回路と前記エキ
   サイタコイルとの間の回路に、前記信号回路から取出さ
   れた信号によりトリガされて前記コンデンサの放電が完
   了して前記サイリスタが遮断するまでの間前記エキサイ
   タコイルの出力が前記サイリスタに印加されるのを阻止
   するスイッチ回路が設けられていることを特徴とするコ
   ンデンサ放電式内燃機関用点火装置。