JP2000170634A - 内燃機関の点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で、突起形状を変えるだけで、点
火制御回路を複雑にすることなく従来の回路構成を用い
て確実に逆転時の点火を防止できる内燃機関の点火装置
を提供する。 【解決手段】 クランク軸に同期して回転するローター
１と、このローター外周に設けた少なくとも１個の突起
２と、この突起に対向する位置のローターの外側に設け
た突起検出器３と、この突起検出器の検出出力に応じて
点火信号を出力する点火回路１１と、この点火回路に接
続された点火コイル７とを備え、前記突起検出器３は、
前記ローター１の回転によりこの突起検出器の位置を通
過する前記突起２の変化量に応じた大きさで変化の増減
方向に応じた正または負の検出信号を発生する内燃機関
の点火装置において、前記突起検出器の検出信号は、ロ
ーターの正転時には正または負のいずれか一方のみの極
性の信号であり、ローターの逆転時には正転時とは逆極
性の信号となるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の点火装置
に関し、特に逆転時の点火防止構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の例えば自動二輪車の内燃機関の点
火装置は、図５に示すように、ローター２０の外周に設
けた突起２１を検出器（パルサーコイル）２２で検出
し、点火回路２３により点火パルスを発信して点火コイ
ル２４を駆動し、点火プラグ２５をスパークさせる構成
である。ローター２０はクランク軸上に装着されクラン
ク軸と同期して回転する。突起２１は、ローター２０の
正常な回転方向Ａ（正転）に関し、前端２１ａと後端２
１ｂでローター外周から突出して立上がり、上面は一定
幅の帯状の形状である。

【０００３】パルサーコイル２２は、ローター２０の回
転によりこのパルサーコイル２２の位置を通過する突起
２１の高さによる磁束の変化からこの突起２１を検出し
てパルス信号を発する。

【０００４】図６は、このパルサーコイル２２の検出信
号および点火回路による点火信号を示す。ローター２０
の正転時（図５矢印Ａ）には、図６（Ａ）に示すよう
に、突起２１の前端２１ａを検出して発する正のパルス
ｐ１とこれに連続して突起２１の後端２１ｂを検出して
発する負のパルスｐ２が１回転ごとにパルサーコイル２
２から発生する。低回転時には、ハード点火方式で点火
され、点火回路２３は、（Ｂ）に示すように、２番目の
パルスｐ２をトリガーとしてこのパルスｐ２のタイミン
グでそのまま機械的に点火信号ｐ３を発生して点火プラ
グをスパークさせる。所定の回転数以上では、ソフト点
火方式に切替えられ、（Ｃ）に示すように、最初のパル
スｐ１を基準としてタイマーによりセットされた所定時
間ｔ後に点火パルスｐ４を発生して点火プラグをスパー
クさせる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の点火装置において、キック中にエンジンの圧
縮力の反力によりキックペダルが跳ね返るケッチンが起
きてエンジンが逆転した場合等に、ローターが図５矢印
Ｄのように逆転すると、図６（Ｄ）に示すように、パル
サーコイル２２は正転時と同じ形状のパルスｐ１’、ｐ
２’を発生する。これは、例えば、突起２１の検出途中
で逆転した場合には、前端２１ａで最初に正のパルスｐ
１’を発生し、途中で逆転して再び前端２１ａが検出さ
れ負のパルスｐ２’を発生するためであり、また突起２
１を検出後に逆転した場合には、後端２１ｂを先に検出
して正のパルスｐ１’を発生し、続いて前端２１ａを検
出して負のパルスｐ２’を発生するためである。このよ
うにエンジンが逆転した場合に、正転のときと同じ波形
のパルス信号が発生されるため、点火回路により正転時
と同じように点火パルスが発生されエンジンが点火され
る。

【０００６】このような逆転時の点火を防止するため
に、 ：フライホイル（ローター）の外側に２つのピックア
ップコイル（パルサーコイル）を設け、エンジンの逆転
時には、信号を無効にして点火信号の出力を停止する点
火装置（実開昭６２−１６７７３号公報）、および ：ピックアップからの信号とチャージコイルからの信
号をそれぞれ波形整形し、両信号の位相差からエンジン
の逆転を検出して点火信号の出力を停止する逆転防止装
置（特開昭６２−２４７１８０号公報）が提案されてい
る。

【０００７】しかしながら、上記の公報記載の点火装
置では、ピックアップコイルが２個必要となって、エン
ジン周りの構造や配線等が複雑になり、信頼性が低下す
るとともにスペース的な制約も大きく組立やメンテナン
スも面倒になりコストも上昇する。さらに逆転判別等の
ために内部の信号処理回路が複数必要になり、新たな回
路構造を形成しなければならず、点火制御回路が複雑に
なる。

【０００８】また、上記の公報記載の逆転防止装置で
は、点火制御回路内にピックアップコイル用とチャージ
コイル用の２つの波形整形回路が必要となって、これも
回路構造が複雑になり信頼性低下やコスト上昇の要因と
なる。

【０００９】本発明は、上記従来技術を考慮したもので
あって、簡単な構造で突起形状を変えるだけで、点火制
御回路を複雑にすることなく、従来の回路構成自体は変
えることなくその設定の変更により確実に逆転時の点火
を防止できる内燃機関の点火装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、クランク軸に同期して回転するロータ
ーと、このローター外周に設けた少なくとも１個の突起
と、この突起に対向する位置のローターの外側に設けた
突起検出器と、この突起検出器の検出出力に応じて点火
信号を出力する点火回路と、この点火回路に接続された
点火コイルとを備え、前記突起検出器は、前記ローター
の回転によりこの突起検出器の位置を通過する前記突起
の変化量に応じた大きさで変化の増減方向に応じた正ま
たは負の検出信号を発生する内燃機関の点火装置におい
て、前記突起検出器の検出信号は、ローターの正転時に
は正または負のいずれか一方のみの極性の信号であり、
ローターの逆転時には正転時とは逆極性の信号となるよ
うに構成したことを特徴とする内燃機関の点火装置を提
供する。

【００１１】この構成によれば、パルサーコイル等から
なる突起検出器は、ローター正転時には正または負のい
ずれか一方の極性（符号）の検出信号を発生し、逆転時
にはこれと逆極性（逆符号）の検出信号を発生するた
め、正転時の検出信号の極性の信号のときに点火信号を
出力するように点火回路を形成することにより、逆転時
には逆極性の信号であるため点火信号は発生されずエン
ジンに点火されない。

【００１２】なお、検出信号は、点火回路により点火信
号を発生させるために必要な所定のレベル以上の強さの
信号であり、所定のレベル以下の信号は含まない。

【００１３】好ましい構成例では、前記突起検出器は突
起の高さを磁束の変化により検出し、前記検出量の変化
は突起の高さの変化であって、回転方向に関し、突起の
一方の端部側は急峻に立ち上がり、他方の端部側はなだ
らかに傾斜または湾曲して形成されたことを特徴として
いる。

【００１４】この構成によれば、突起検出器は、突起の
一端部側の急峻な立上がり端部のみを検出して検出信号
を発生し、他端部側のなだらかな端部は検出信号のレベ
ルが所定のレベル以下であって実質上検出信号を発生し
ないため、一定方向に回転中は正または負の一方の信号
のみしか発生しない。したがって、逆転時にはその逆極
性の信号のみしか発生しない。これにより、逆転判別の
ための新たなセンサーや回路等を設けることなく、突起
の簡単な機械加工により逆転時の点火を防止することが
できる。

【００１５】別の好ましい構成例では、前記突起検出器
は突起の通過面積を磁束の変化により検出し、前記検出
量の変化は突起上面に対向する突起検出器の通過面積の
変化であって、回転方向に関し、突起上面の前記通過面
積が一方の端部から他方の端部に向かって徐々に減少ま
たは増加するように形成されたことを特徴としている。

【００１６】この構成によれば、突起検出器は、突起の
一端部側の検出面積が広い端部のみを検出して検出信号
を発生し、他端部側に向かって検出面積が徐々に減少す
るため他端部での面積変化量が小さく検出信号が所定の
レベル以下となって実質上検出信号を発生しない。した
がって、一定方向に回転中は正または負の一方の信号の
みしか発生せず、逆転時にはこれと逆極性の信号しか発
生しない。これにより、逆転判別のための新たなセンサ
ーや回路等を設けることなく、突起の簡単な機械加工に
より逆転時の点火を防止することができる。

【００１７】さらに好ましい構成例では、前記突起は、
回転方向に関し隣接して２個設けられたことを特徴とし
ている。

【００１８】この構成によれば、連続して設けられた２
つの突起の検出信号の一方をハード点火方式による点火
信号発生用として用い、他方の検出信号をソフト点火方
式による点火信号発生用として用いることにより、エン
ジン回転数の応じて適正な点火時期方式を用いることが
できるとともに、回転変動の大きい始動時に遅角点火さ
せる場合に、２つの連続する検出信号間の時間差により
点火タイミング時での回転数が正確に計測され、これに
基づき点火時期の補正をすることができ、始動時におけ
る高精度の点火時期制御が可能になる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形
態に係る点火装置のパルス発生用の突起形状の例を示
し、（Ａ）はローター全体の側面図、（Ｂ）は突起部分
の上面図である。この実施形態は、クランク軸（図示し
ない）に同期して回転するローター１の外周面上に２個
の突起２をローター回転方向に連続して隣接して設けて
いる。各突起２は、回転方向に関し、一方の端部２ａを
急峻に立上げ、他方の端部に向けて徐々に湾曲（または
傾斜）して高さが低くなる傾斜面２ｂを形成した形状で
ある。パルサーコイル３は、これらの突起２のローター
面からの高さの変化による磁束の変化から突起を検出
し、その高さの変化量に応じた検出信号を発生する。図
２は、このパルサーコイル３による突起２の検出信号お
よびこれに基づき発せられる点火信号の例を示す。図２
（Ａ）は、ローターが正転（図１のＡ方向）している場
合の検出信号を示す。連続する２個の突起２の各立上が
り端部２ａに対応して、パルサーコイル３がこれを検出
して正のパルス信号ａ１，ａ２を発生する。各突起２の
後端部側の傾斜面２ｂはなだらかな斜面であるため、負
側の検出信号は発生しないか発生しても所定のレベル以
下の弱い信号であり、点火信号を発生させるためのパル
サーコイルの検出信号は実質上発生しない。

【００２０】低回転時には、ハード点火方式で点火さ
れ、パルサーコイル３に接続された点火回路（後述の図
３の１１参照）は、（Ｂ）に示すように、２番目のパル
スａ２をトリガーとしてこのパルスａ２のタイミングで
そのまま機械的に点火信号ｂを発生して点火プラグをス
パークさせる。所定の回転数以上では、ソフト点火方式
に切替えられ、（Ｃ）に示すように、最初のパルスａ１
を基準としてタイマーによりセットされた所定時間ｔ後
に点火信号ｃを発生して点火プラグをスパークさせる。
この場合、点火回路はパルサーコイルの検出信号が所定
値以上の正の信号のときにのみ点火信号を発生するよう
に設定しておく。

【００２１】このような構成において、エンジンが逆転
すると（図１矢印Ｄ）、逆転方向に関し前端部側となる
各突起２の傾斜面２ｂは検出されず、後端部側となる立
上がり端部２ａが下がる方向に検出され、パルサーコイ
ル３は、（Ｄ）に示すように、各突起２の端部２ａに対
応して負の検出信号ｄ１，ｄ２を発生する。このとき点
火回路は正の信号にのみ応答して点火信号を発生するよ
うに設定されているため、この負の信号ｄ１，ｄ２で
は、（Ｅ）に示すように点火信号は出力されない。した
がって、逆転時には点火プラグはスパークしない。

【００２２】図３は、このような突起２を有する点火装
置の回路図である。ローター１はチャージコイル５を備
え、コンデンサー６を充電する。コンデンサー６は、点
火コイル７の一次側に接続される。点火コイル７の二次
側は点火プラグ８に接続される。コンデンサー６の両側
には、放電のゲートとなるツェナーダイオード９および
片側放電用のダイオード１０が接続される。パルサーコ
イル３は、ハード点火回路１２およびこれに並列するデ
ジタル制御回路１３からなる点火進角回路１１に接続さ
れる。ハード点火回路１２は、前述の図２（Ｂ）で示し
たように、所定の回転数以下のときに２番目の突起２の
検出信号ａ２のタイミングでこれをそのまま機械的に点
火信号ｂとして出力する回路である。デジタル制御回路
１３は、前述の図２（Ｃ）で示したように、ソフト点火
方式により最初の突起２の検出信号ａ１から時間ｔ後に
点火信号ｃを発生する回路である。デジタル制御回路１
３は、所定の回転数以上では、ハード点火回路１２のゲ
ート（図示しない）を閉じて、このデジタル制御回路１
３からの点火信号をダイオード９に入力するように構成
されている。１４は回路を収容するケーシング、１５は
そのアースを示す。

【００２３】このような構成の点火装置において、前述
の図１で説明したような形状の本発明の突起２をロータ
ー１に設けることにより、正転および逆転が確実に識別
され、逆転時の点火が防止される。

【００２４】なお、突起が１個だけ設けられ、ハード点
火方式のみによる構成においても、本発明の突起形状と
することにより、正転および逆転を確実に識別し、逆転
時の点火を防止することができる。

【００２５】図４は、本発明の別の実施形態に係る点火
装置の突起形状の例を示す。（Ａ）はローター全体の側
面図、（Ｂ）は突起部分の上面図である。この実施形態
においては、パルサーコイル３は、ローター１に形成さ
れた２個の突起４の上面の面積を検出して、その変化量
に応じて検出信号を発生する。各突起４は、その上面が
パルサーコイル３の検出幅ｗの範囲内で、回転方向Ａに
関し前端部４ａが広く、後端部４ｂ側に向かって徐々に
狭くなるような三角形を構成する上面を有するように形
成される。このように上面の面積が変化する形状の突起
４によっても、前述の図１の高さが変化する突起２と同
様に図２のようなパルス信号が得られ、正逆の回転が確
実に識別され、逆転時の点火が防止される。なお、上記
各実施形態において、突起２，４の高さまたは幅が急変
する側（パルス信号が発生する側）は、正転方向に関し
前側としたが、逆に後側で急変して前側に向かって徐々
に減少するような構成の突起でもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、パル
サーコイル等からなる突起検出器は、ローター正転時に
は正または負のいずれか一方の極性（符号）の検出信号
を発生し、逆転時にはこれと逆極性（逆符号）の検出信
号を発生するため、正転時の検出信号の極性の信号のと
きに点火信号を出力するように点火回路を形成すること
により、逆転時には逆極性の信号であるため点火信号は
発生されずエンジンに点火されない。これによりエンジ
ン逆転時の点火が確実に防止される。

【００２７】この場合、突起の一方の端部側は急峻に立
ち上がり、他方の端部側はなだらかに傾斜または湾曲し
て形成した構成によれば、突起検出器は、突起の一端部
側の急峻な立上がり端部のみを検出して検出信号を発生
し、他端部側のなだらかな端部は検出信号のレベルが所
定のレベル以下であって実質上検出信号を発生しないた
め、一定方向に回転中は正または負の一方の信号のみし
か発生しない。したがって、逆転時にはその逆極性の信
号のみしか発生しない。これにより、逆転判別のための
新たなセンサーや回路等を設けることなく、突起の簡単
な機械加工により逆転時の点火を防止することができ
る。

【００２８】また、回転方向に関し、突起上面の面積が
一方の端部から他方の端部に向かって徐々に減少または
増加するように形成した構成によれば、突起検出器は、
突起の一端部側の検出面積が広い端部のみを検出して検
出信号を発生し、他端部側に向かって検出面積が徐々に
減少するため他端部での面積変化量が小さく検出信号が
所定のレベル以下となって実質上検出信号を発生しな
い。したがって、一定方向に回転中は正または負の一方
の信号のみしか発生しない。したがって、逆転時にはそ
の逆極性の信号のみしか発生しない。これにより、逆転
判別のための新たなセンサーや回路等を設けることな
く、突起の簡単な機械加工により逆転時の点火を防止す
ることができる。

【００２９】また、突起を回転方向に関し隣接して２個
設ける構成によれば、連続して設けられた２つの突起の
検出信号の一方をハード点火方式による点火信号発生用
として用い、他方の検出信号をソフト点火方式による点
火信号発生用として用いることにより、エンジン回転数
の応じて適正な点火時期方式を用いることができるとと
もに、回転変動の大きい始動時に遅角点火させる場合
に、２つの連続する検出信号間の時間差により点火タイ
ミング時での回転数が正確に計測され、これに基づき点
火時期の補正をすることができ、始動時における高精度
の点火時期制御が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係る突起の形状説明図。

【図２】 図１の突起の検出信号の説明図。

【図３】 図１の突起を用いた点火装置の回路図。

【図４】 本発明の別の実施形態の突起の形状説明図。

【図５】 従来の点火装置の構成図。

【図６】 従来の点火装置の突起検出信号の説明図。

【符号の説明】

１：ローター、２：突起、３：パルサーコイル、４：突
起、１１：点火回路、１２：ハード点火回路、１３：デ
ジタル制御回路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クランク軸に同期して回転するローター
   と、 このローター外周に設けた少なくとも１個の突起と、 この突起に対向する位置のローターの外側に設けた突起
   検出器と、 この突起検出器の検出出力に応じて点火信号を出力する
   点火回路と、 この点火回路に接続された点火コイルとを備え、 前記突起検出器は、前記ローターの回転によりこの突起
   検出器の位置を通過する前記突起の変化量に応じた大き
   さで変化の増減方向に応じた正または負の検出信号を発
   生する内燃機関の点火装置において、 前記突起検出器の検出信号は、ローターの正転時には正
   または負のいずれか一方のみの極性の信号であり、ロー
   ターの逆転時には正転時とは逆極性の信号となるように
   構成したことを特徴とする内燃機関の点火装置。
2. 【請求項２】前記突起検出器は突起の高さを磁束の変化
   により検出し、前記検出量の変化は突起の高さの変化で
   あって、回転方向に関し、突起の一方の端部側は急峻に
   立ち上がり、他方の端部側はなだらかに傾斜または湾曲
   して形成されたことを特徴とする請求項１に記載の内燃
   機関の点火装置。
3. 【請求項３】前記突起検出器は突起の通過面積を磁束の
   変化により検出し、前記検出量の変化は突起上面に対向
   する突起検出器の通過面積の変化であって、回転方向に
   関し、突起上面の前記通過面積が一方の端部から他方の
   端部に向かって徐々に減少または増加するように形成さ
   れたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の点火
   装置。
4. 【請求項４】前記突起は、回転方向に関し隣接して２個
   設けられたことを特徴とする請求項２または３に記載の
   内燃機関の点火装置。