JPS6367027B2

JPS6367027B2 -

Info

Publication number: JPS6367027B2
Application number: JP18259082A
Authority: JP
Inventors: Hideki Yugawa
Original assignee: Kokusan Denki Co Ltd
Current assignee: Mahle Electric Drive Systems Co Ltd
Priority date: 1982-10-18
Filing date: 1982-10-18
Publication date: 1988-12-22
Also published as: JPS5970884A

Description

【発明の詳細な説明】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。

コンデンサ放電式の内燃機関用点火装置は、エ
キサイタコイルの一方の半サイクルの出力で点火
エネルギ蓄積用コンデンサを充電し、機関の点火
位置でこのコンデンサの電荷を放電制御用サイリ
スタを通して点火コイルの１次コイルに放電させ
ることにより点火コイルの２次コイルに点火用の
高電圧を誘起させるものである。従来のこの種の
点火装置では、点火位置を定める信号を発生する
信号コイルをエキサイタコイルと別個に設けてこ
の信号コイルの出力によりサイリスタに点弧信号
を与えていたが、最近になつてエキサイタコイル
の出力を利用してサイリスタに点弧信号を与える
ようにしたものが使用されるようになつた。第１
図は、エキサイタコイルの出力で放電制御用サイ
リスタに点弧信号を与えるようにした従来の点火
装置の回路を示したもので、同図において１は機
関と同期回転する磁石発電機内に配置されたエキ
サイタコイルである。エキサイタコイル１の一端
は接地され、他端はダイオード２を通して点火エ
ネルギ蓄積用コンデンサ３の一端に接続されてい
る。コンデンサ３の他端は点火コイル４の１次コ
イル４ａの一端に接続され、点火コイル４ａの他
端はカソードを接地したダイオード５のアノード
に接続されている。１次コイル４ａの両端にはア
ノードをコンデンサ３側に向けたダイオード６が
並列接続され、２次コイル４ｂの両端には機関の
気筒に取付けられた点火プラグ７が接続されてい
る。コンデンサ３の一端には放電制御用サイリス
タ８のアノードが接続され、サイリスタ８のカソ
ードはダイオード５のアノードに接続されてい
る。サイリスタ８のゲートには抵抗９の一端及び
ツエナーダイオード１０のアノードが接続され、
抵抗９の他端はサイリスタ８のカソードに接続さ
れている。ツエナーダイオード１０のカソードと
サイリスタ８のカソードとの間に抵抗１１が接続
され、抵抗１１とツエナーダイオード１０のカソ
ードとの接続点にはアノードを接地したダイオー
ド１２のカソードとカソードをサイリスタ８のア
ノードに接続したダイオード１３のアノードとが
接続されている。またエキサイタコイル１の非接
地側の一端にダイオード１４のカソードが接続さ
れ、ダイオード１４のアノードはサイリスタ８の
カソードに接続されている。

上記第１図の点火装置においてエキサイタコイ
ル１の無負荷電圧波形は第２図Ａに破線で示す通
りで、この電圧の一方の半サイクルの出力（以下
正方向出力という。）によりコンデンサ３が図示
の極性に充電される。次いでエキサイタコイルの
他方の半サイクルの出力（以下負方向出力とい
う。）により、エキサイタコイル１→ダイオード
１２→抵抗１１→ダイオード１４→エキサイタコ
イル１の経路で電流が流れ、抵抗１１の両端に電
圧降下が生じる。この抵抗１１の両端の電圧V₁₁
がツエナーダイオード１０のツエナー電圧以上に
なるとサイリスタ８に点弧信号が与えられる。こ
れによりサイリスタ８が導通し、コンデンサ３の
電荷がサイリスタ８通して１次コイル４ａに放電
する。この放電電流により点火コイル４の鉄心に
大きな磁束変化が生じ、２次コイル４ｂに高電圧
が誘起する。この高電圧により点火プラグ７に火
花が生じ、機関が点火される。この点火装置にお
いてコンデンサ３の端子電圧V_cの波形を機関の
回転角θに対して示すと第２図Ａに示す通りであ
り、コンデンサ３の充電電流I_cの波形は第２図Ｂ
に示す通りである。また抵抗１１の両端の電圧
V₁₁の波形は第２図Ｃに示す通りであり、前述の
ようにこの電圧V₁₁がツエナーダイオード１０の
ツエナー電圧に達したときに点火が行なわれる。
尚抵抗１１の両端の電圧は実際にはサイリスタ８
の導通により短絡されてしまう。第２図Ａ乃至Ｃ
において符号N₁〜N₇を付して示した波形はそれ
ぞれ機関の回転速度（rpm）がN₁，N₂，…N₇
（N₁＜N₂＜…＜N₇）のときの波形を示している。
これらの波形から明らかなように、コンデンサ３
の充電が終了する角度（θ₁，θ₂…θ₇）は回転速度
の上昇に伴つて遅れていき、これに伴つてエキサ
イタコイルの負方向電圧の立上りも遅れていくた
め、抵抗１１の両端の電圧V₁₁の立上りも回転速
度の上昇に伴つて遅れていく。今ツエナーダイオ
ード１０として、ツエナー電圧が第２図Ｃに示す
V_Z1のものを選んだとすると、点火位置α（V₁₁＝
V_Z1となる位置）は回転速度Ｎに対して第２図Ｄ
の曲線ａのように変化し、高速領域での遅角量が
多くなる。このように高速領域において点火位置
が大幅に遅角すると高速領域における機関の性能
が低下し好ましくない。一方ツエナーダイオード
１０として、ツエナー電圧が第２図Ｃに示すV_Z2
（＞V_Z1）のものを選ぶと、点火装置αの回転速
度Ｎに対する特性は第２図Ｄの曲線ｂのようにな
り、高速領域における遅角量はかなり少なくする
ことができる。しかしながらこの場合は、点火動
作が開始される回転速度N₀′が、ツエナー電圧が
V_Z1のツエナーダイオードを用いた場合の動作開
始回転速度N₀に比べて大幅に高くなり、機関の
始動回転数が高くなるという問題が生じる。この
ように、第１図に示した従来の点火装置では、高
速領域での点火位置の遅角量が多くなるか、また
は動作開始回転速度が高くなるかのいずれかの欠
点があり、動作開始回転速度が低く且つ高速領域
での遅量が少ない点火装置を得ることができなか
つた。

本発明の目的は、動作開始回転速度を低くし且
つ高速領域での遅角量を少なくすることができる
内燃機関用点火装置を提供することにある。

以下第３図乃至第５図を参照して本発明の点火
装置をその実施例とともに詳細に説明する。

第３図は本発明の第１の実施例を示したもの
で、同図において符号１乃至１４を付して示した
各部は第１図に同じ符号を付して示した各部と同
等のものである。第３図に示した実施例の回路の
第１図に示した回路と相違するのは、放電制御用
サイリスタ８に点弧信号を与える信号回路２０の
構成である。即ちこの実施例においては抵抗１１
とツエナーダイオード１０との接続点に信号供給
用半導体スイツチとしてのサイリスタ２１のアノ
ードが接続され、このサイリスタ２１のカソード
はダイオード２２を通してサイリスタ８のゲート
に接続されている。サイリスタ２１のアノードゲ
ート間及びゲートカソード間にはそれぞれ抵抗２
３及び２４が並列接続され、抵抗１１の両端に電
圧V₁₁が現われると抵抗２３を通してサイリスタ
２１に点弧信号が与えられるようになつている。
このサイリスタ２１のゲートには点火位置制御用
半導体スイツチとしてのトランジスタ２５のコレ
クタが接続され、トランジスタ２５のエミツタは
サイリスタ８のカソードに接続されている。トラ
ンジスタ２５のベースエミツタ間にはアノードを
このトランジスタのエミツタ側に向けたダイオー
ド２６が並列接続され、トランジスタ２５のベー
スには点火位置制御用コンデンサ２７の一端が接
続されている。コンデンサ２７の他端には、アノ
ードをトランジスタ２５のエミツタに接続したツ
エナーダイオード２８のカソードと抵抗２９の一
端とが接続され、抵抗２９の他端は抵抗１１とツ
エナーダイオード１０のカソードとの接続点に接
続されている。

第３図に示した実施例においては、サイリスタ
２１、ダイオード２２及び抵抗２３，２４によ
り、エキサイタコイル１の負方向電圧が所定の閾
値以上になつたときにサイリスタ８に点弧信号を
与える第１の信号供給回路が構成され、ツエナー
ダイオード１０によりエキサイタコイル１の負方
向電圧が上記第１の信号供給回路の閾値よりも高
い設定レベル（ツエナーダイオード１０のツエナ
ー電圧）以上になつたときにサイリスタ８に点弧
信号を供給する第２の信号供給回路が構成されて
いる。またダイオード１２、抵抗１１、抵抗２
９、ツエナーダイオード２８、コンデンサ２７、
トランジスタ２５のベースエミツタ回路及びダイ
オード１４により、エキサイタコイル１の負方向
電圧によりコンデンサ２７を一定電圧（ツエナー
ダイオード２８のツエナー電圧）まで充電するコ
ンデンサ充電回路が構成されている。点火位置制
御用半導体スイツチとしてのトランジスタ２５は
コンデンサ２７が充電されている期間だけベース
電流（導通信号）が与えられて導通状態になり、
サイリスタ２１に供給される点弧信号を該サイリ
スタ２１から側路して、サイリスタ２１を通して
放電制御用サイリスタ８に点弧信号が与えられる
を阻止する。

第３図に示した点火装置において、エキサイタ
コイル１に正方向出力が発生すると、コンデンサ
３が図示の極性に充電される。次いでエキサイタ
コイル１に負方向出力が発生すると、エキサイタ
コイル１→ダイオード１２→抵抗１１→ダイオー
ド１４→エキサイタコイル１の経路で電流が流
れ、抵抗１１の両端に電圧V₁₁が現われる。機関
の回転速度がn₁，n₂及びn₃（＜n₂＜n₃）のときの
この電圧V₁₁の波形は第４図に実線で示した波形
n₁〜n₃のようになる。この電圧V₁₁により抵抗２
９、コンデンサ２７及びトランジスタ２５のベー
スエミツタ間を通して電流が流れ、コンデンサ２
７が図示の極性に充電される。回転速度がn₁〜n₃
のときのコンデンサ２７の端子電圧V₂₇の波形は
第４図に鎖線で示したようになる。コンデンサ２
７に充電電流が流れている期間トランジスタ２５
にベース電流が流れるためのこのトランジスタ２
５が導通状態になり、サイリスタ２１に点弧信号
が供給されるのを阻止する。角度θ_aでコンデンサ
２７の端子電圧がツエナーダイオード２８のツエ
ナー電圧に達するとコンデンサ２７の充電が停止
されるためトランジスタ２５にベース電流が流れ
なくなつてこのトランジスタ２５がしや断状態に
なる。したがつて抵抗１１の両端電圧V₁₁により
抵抗２３を通してサイリスタ２１に点弧信号が与
えられ、サイリスタ２１が導通する。これにより
サイリスタ８に点弧信号が与えられ、サイリスタ
８が導通する。サイリスタ８が導通すると、コン
デンサ３の電荷がサイリスタ８を通して１次コイ
ル４ａに放電し、点火動作が行なわれる。尚コン
デンサ２７の電荷はエキサイタコイル１が正方向
出力を発生している間に抵抗２９，１１及びダイ
オード２６を通して放電する。サイリスタ８への
点弧信号は抵抗１１の両端電圧V₁₁がツエナーダ
イオード１０のツエナー電圧Vb以上になつたと
きにも与えられるが、機関の低速時には第４図に
波形n₁で示したように電圧V₁₁がツエナー電圧Vb
に達しないため、サイリスタ８への点弧信号にも
つぱらサイリスタ２１を通して与えられる。した
がつて低速時の点火位置はコンデンサ２７の端子
電圧V₂₇がツエナーダイオード２８のツエナーレ
ベルV_Zaに達してトランジスタ２５がしや断状態
になる位置θ_aとなる。機関の回転速度が上昇する
と抵抗１１の両端電圧V₁₁の立上りは遅れていく
が、回転速度の上昇に伴つて電圧V₁₁の大きさが
増大してコンデンサ２７の充電が急速に行なわれ
るようになるため、コンデンサ２７の端子電圧が
ツエナーダイオード２８のツエナー電圧に達する
角度θ_a（低速時の点火位置）は、ほぼ一定となる。
次に回転速度が上昇しn₂に達すると第４図に曲線
n₂で示したように電圧V₁₁が角度θ_aでツエナー電
圧V_Zbに達するようになり、ツエナーダイオード
１０を通してもサイリスタ８に点弧信号が与えら
れるようになる。回転速度がn₂を越えて更に上昇
すると、コンデンサ２７の充電が終了する以前に
電圧V₁₁がツエナーダイオード１０のツエナー電
圧V_Zb以上になるため、サイリスタ８への点弧信
号はツエナーダイオード１０を通して与えられる
ようになり、点火位置は次第に進んでいく。した
がつて第３図の点火装置の点火位置αの回転速度
Ｎに対する特性は第５図に示すようになり、回転
速度n₁〜n₂まで略一定の位置で点火し、n₂以上で
進角する特性が得られる。第５図の回転速度n₂以
上の領域での特性は第１図の回路においてツエナ
ーダイオード１０のツエナー電圧を高くした場合
の特性と同様であり、高速領域での遅角量は少な
く抑えられている。回転速度n₁〜n₂の領域での特
性は、サイリスタ２１、ダイオード２２及び抵抗
２３，２４からなる第１の信号供給回路と、トラ
ンジスタ２５（点火位置制御用半導体スイツチ）
と点火位置制御用コンデンサ２７とこのコンデン
サを一定電圧まで充電するコンデンサ充電回路と
を設けたことにより得られた特性で、この特性に
より点火装置の動作開始回転数を低くすることが
できる。

本発明において、第１の信号供給回路は、第２
の信号供給回路より閾値が低い回路であればよ
く、必らずしも上記実施例のようにサイリスタ２
１を用いて第１の信号供給回路を構成する必要は
ない。第６図は第１の信号供給回路の構成を異な
らせた本発明の第２の実施例を示したもので、こ
の実施例では、第１の信号供給回路が抵抗３０と
ダイオード２２とにより構成され、トランジスタ
２５のコレクタが抵抗３０とダイオード２２のア
ノードとの接続点に接続されている。その他の構
成は第３図の実施例と同様である。この実施例の
点火装置は低速時に抵抗１１の両端電圧V₁₁によ
り抵抗３０及び２２を通してサイリスタ８に点弧
信号が与えられて点火動作が行なわれる点を除
き、第３図の実施例と同様の動作を行なう。

以上のように、本発明によれば、エキサイタコ
イルの一方の半サイクルの出力で点火エネルギ蓄
積用コンデンサを充電し、他方の半サイクルの出
力で放電制御用サイリスタに点弧信号を与えて点
火動作を行なわせるコンデンサ放電式の内燃機関
用点火装置において、サイリスタに点弧信号を与
える第１及び第２の信号供給回路を設けて両信号
供給回路の閾値を異ならせたので、高速領域にお
ける点火位置の遅れを少なくしてしかも点火動作
開始回転数を低くすることができる。またエキサ
イタコイルの他方の半サイクルの出力で一定電圧
まで充電される点火位置制御用コンデンサと、こ
のコンデンサに充電電流が流れている期間だけ導
通して、閾値が低い第１の信号供給回路を通して
サイリスタに点弧信号が与えられるのを阻止する
点火位置制御用半導体スイツチとを設けることに
より、第１の信号供給回路を通して点弧信号が与
えられる位置を略一定としたので低速時の点火位
置を略一定にすることができ、低速時に点火位置
が進角して機関の動作が不安定になるのを防ぐこ
とができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す接続図、第２図Ａ乃至Ｃ
は第１図の動作を説明するための信号波形図、第
２図Ｄは第１図の点火装置の特性を示す線図、第
３図は本発明の第１の実施例を示す接続図、第４
図は第３図の実施例の動作を説明するための信号
波形図、第５図は第３図の実施例の特性の一例を
示す線図、第６図は本発明の第２の実施例の構成
を示す接続図である。１……エキサイタコイル、２，５，１２〜１
４，２２……ダイオード、３……点火エネルギ蓄
積用コンデンサ、４……点火コイル、７……点火
プラグ、８……放電制御用サイリスタ、１０……
ツエナーダイオード、１１，２９，３０……抵
抗、２５……トランジスタ（点火位置制御用半導
体スイツチ）、２７……点火位置制御用コンデン
サ、２９……ツエナーダイオード。

Claims

【特許請求の範囲】

１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、点火コイルと、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
ルの一方の半サイクルの出力で充電される点火エ
ネルギ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次コイルを
通して放電させる放電制御用サイリスタと、前記
機関の点火位置で前記サイリスタに点弧信号を与
える信号回路とを備えてなる内燃機関用点火装置
において、前記信号回路は、前記エキサイタコイ
ルの他方の半サイクルの出力電圧が所定の閾値以
上になつたときに前記サイリスタに点弧信号を与
える第１の信号供給回路と、前記エキサイタコイ
ルの他方の半サイクルの出力電圧が前記第１の信
号供給回路の閾値より高い設定レベル以上になつ
たときに前記サイリスタに点弧信号を与える第２
の信号供給回路と、点火位置制御用コンデンサ
と、前記エキサイタコイルの他方の半サイクルの
出力電圧により前記点火位置制御用コンデンサを
一定電圧まで充電するコンデンサ充電回路と、導
通した際に前記第１の信号供給回路を通して前記
サイリスタに点弧信号が与えられるのを阻止する
ように設けられ前記点火位置制御用コンデンサを
通して流れる充電電流を導通信号として導通する
点火位置制御用半導体スイツチとを具備したこと
を特徴とする内燃機関用点火装置。