JP2008075502A

JP2008075502A - 内燃機関の無接点点火制御装置

Info

Publication number: JP2008075502A
Application number: JP2006254116A
Authority: JP
Inventors: Masao Iwata; 雅夫岩田; Shigeyuki Suzuki; 繁之鈴木; Kosuke Watanabe; 耕輔渡辺
Original assignee: Oppama Industry Co Ltd
Current assignee: Oppama Industry Co Ltd
Priority date: 2006-09-20
Filing date: 2006-09-20
Publication date: 2008-04-03
Also published as: CN101517225A

Abstract

【課題】静電気に基づくサージ電流の発電コイルや点火制御回路への侵入を阻止して、これらの絶縁破壊を未然に回避可能にする。
【解決手段】ストップスイッチ１５が点火制御回路１２とアースとの間に接続されて、閉状態においては内燃機関を運転可能にし、開操作によって内燃機関を運転停止可能にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の運転中にストップスイッチを操作することによって、この内燃機関を失火制御に導くための内燃機関の無接点点火制御装置に関する。

従来から、内燃機関の回転に同期して誘起された誘起起電力に基づき、制御された所定のタイミングで点火プラグに火花を発生させて内燃機関の運転を継続させ、一方、ストップスイッチ操作によって内燃機関を失火制御に導き、これを自動停止させる内燃機関の無接点点火制御装置が提案されている（例えば、引用文献１参照）。

図３は、かかる従来の内燃機関の無接点点火制御装置を概念的に示すブロック図である。この図３においては、発電コイル１１にはＣＤＩ型の点火制御回路１２および点火回路１３が順に接続されており、発電コイル１１にはストップスイッチ１４が並列接続されている。

このストップスイッチ１４は内燃機関の運転中は開かれタ上体を維持しており、内燃機関を失火させて運転停止にする場合には、人為的閉操作によって閉じられる。このストップスイッチ１４の閉時には、発電コイル１１の両端子が短絡状態になり、点火制御回路等への電力供給が停止されて、内燃機関の点火も停止される。

ところで、内燃機関は、噴霧器、農薬散布機、草刈機などの動力源として広く用いられ、前記ストップスイッチ１４の閉操作時に点火制御回路による内燃機関の失火制御によって、これらの機器を急停止可能にしている。

一方、前記機器では、ストップスイッチ１４は噴霧器等におけるポンプ、ブロワー、回転刃などとともに前記発電コイル１１から離れて、手元操作可能な例えば支持部材の端部付近に設けられるのが一般的である。

また、内燃機関の無接点点火装置の小型化、ユニット化のために、発電コイル１１や点火制御回路１２などは樹脂モールドされることがあり、この樹脂モールドされた発電コイル１１や点火制御回路１２が噴霧器等の本体の一部または全部とともにプラスチックのケーシングに収められる場合がある。しかし、ストップスイッチ１４やこれを接続する配線の一部は、スイッチ操作を可能にするために、前記ケーシングの外に設置される。このため、少なくともこのストップスイッチ１４の端子（一般に、コネクタ端子）は外部に露出することとなる。
特開２０００‐２４０５４９号公報

しかしながら、このような従来の内燃機関の無接点点火制御装置では、前記噴霧器等の内燃機関の運転中においては、前記ストップスイッチ１４が開状態であり、ブロワー等により送出される空気との摩擦によって前記ケーシング表面に蓄積された静電気が、前記ストップスイッチ１４の前記端子やこれに繋がる配線に飛び込むことがある。このような場合には、この静電気はサージ電流となって発電コイル１１や点火制御回路１２内の電子部品に流れ、これらの絶縁を破壊させたり、誤作動を惹き起こさせたりするという問題があった。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、内燃機関の運転中にストップスイッチの端子やこのストップスイッチに接続された配線に静電気が飛び込むようなことがあっても、発電コイルや点火制御回路の電子部品への、前記静電気に基づくサージ電流の侵入を阻止して、これらの発電コイルや電子部品の絶縁破壊や誤作動を未然に防止することができる内燃機関の無接点点火制御装置を得ることを目的とする。

前記目的達成のために、本発明にかかる内燃機関の無接点点火制御装置は、内燃機関の回転に同期して誘起起電力を発生する発電コイルと、該発電コイルに誘起された誘起起電力に基づき内燃機関の点火コイルに所定の点火タイミングにて点火電圧を供給する点火制御回路と、前記内燃機関を失火制御によって運転停止させるために操作されるストップスイッチと、を備える内燃機関の無接点点火装置において、前記ストップスイッチが、前記点火制御回路とアースとの間に接続されて閉状態の場合には前記内燃機関を運転可能にし、開操作された場合には該内燃機関の運転を停止可能にすることを特徴とする。

この構成により、ストップスイッチが閉状態である内燃機関の運転状態において、ケーシング表面に帯電した静電気がサージ（パルス状の高レベルのノイズ）電流としてストップスイッチの端子や、この端子と点火制御回路とを結ぶ配線に飛び込んだ場合にも、このサージ電流を発電コイルや点火制御回路の電子部品に流すことなくアースに落すことができる。このため、前記発電コイルや電子部品の絶縁破壊や誤作動を未然に回避することができる。

また、本発明に係る内燃機関の無接点点火制御装置は、前記ストップスイッチに対しサージ吸収素子が並列接続されていることを特徴とする。

この構成により、内燃機関の運転中に発生するノイズをサージ吸収素子によって吸収できるほか、内燃機関停止のためのストップスイッチ開放操作後において、まだ内燃機関が回転を継続する所定期間中に、ストップスイッチの接続端子等に静電気やノイズの侵入があった場合、これらを吸収することにより、発電コイルや点火制御回路の電子部品の絶縁保護を図ることができ、静電気に対して安全である。

本発明に係る内燃機関の無接点点火制御装置は、内燃機関の運転中にストップスイッチの端子やこのストップスイッチに接続された配線に、内燃機関を持つ噴霧器等の本体ケーシング表面に蓄積された静電気が飛び込むようなことがあっても、この静電気に基づくサージ電流が発電コイルや点火制御回路の電子部品へ侵入するのを阻止し、これらの発電コイルや電子部品の絶縁破壊や誤作動を未然に防止することができる。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態による内燃機関の無接点点火制御装置を示すブロック図である。同図において、内燃機関の無接点点火制御装置は、発電コイル１１と、点火制御回路１２と、点火回路１３と、ストップスイッチ１５とを備える。

そして、この内燃機関の無接点点火制御装置によれば、内燃機関の運転状態において、ケーシング等の表面に帯電した静電気が、ストップスイッチ１５の端子等に飛び込んだ場合でも、この静電気に基づくサージ（電流）を直ちに接地させることにより、発電コイル１１や点火制御回路１２等への前記サージ電流の侵入を防止することができる。従って、発電コイル１１や点火制御回路１２を構成する電子部品の絶縁破壊や誤作動を未然に回避することができる。

この内燃機関の無接点点火制御装置において、発電コイル１１は、内燃機関の回転に同期して電圧を発生するコイルである。

点火制御回路１２は、この発電コイル１１に接続されて、この発電コイル１１の誘起電圧に基づき、所定のタイミングで点火制御信号を出力し、点火回路１３の点火コイル（図示しない）を通じて点火プラグ（図示しない）に高電圧を印加可能にするものである。なお、この高電圧を受けて、点火プラグには火花が発生し、シリンダ内の混合気に点火して、内燃機関を運転可能にしている。この点火制御回路１２としてコンデンサ放電型のものが用いられる。

前記ストップスイッチ１５は、一方の端子が点火制御回路１２に接続され、他方の端子はアースに接続（接地）されている。また、このストップスイッチ１５は内燃機関の運転時には閉じられて、接地される。一方、内燃機関を強制的に失火させて停止させる場合には、ストップスイッチ１５を開操作することにより、点火制御回路１２およびアース間をオープンにする。

従って、この内燃機関の無接点点火制御装置では、内燃機関の運転中に前記ストップスイッチ１５の端子や該ストップスイッチ１５と前記点火制御回路１２とを結ぶ配線に、飛び込んできた静電気によるサージ電流が侵入するようなことがあっても、このサージ電流は接地されて、前記発電コイル１１や点火制御回路１２に流入することはない。従って、発電コイル１１や点火制御回路１２内の電子部品などが絶縁破壊や誤作動することを、確実に回避することができる。

図２は、図１のさらに具体的な回路図を示す。図２において、発電コイル１１の近傍には、磁石を取り付けたロータ１６が対向配置され、前記発電コイル１１はコ字状コアの両脚に巻装されている。

また、発電コイル１１には、ダイオード１７、点火用充放電コンデンサ１８および点火回路１３を構成するイグニッションコイルの一次コイル（図示しない）が直列接続され、これらは発電コイル１１が誘起した正の電圧を充放電コンデンサ１８に充電する充電回路を構成している。

点火用充放電コンデンサ１８は、スイッチング素子としてのサイリスタ１９のアノード・カソードおよびイグニッションコイルの前記一次コイルとともに直列接続され、これらが点火用充放電コンデンサ１８の放電回路を構成している。

また、サイリスタ１９のゲートにはトリガ回路２０が接続されている。これによれば、トリガ回路２０の出力によりサイリスタ１９をトリガすることで、点火用充放電コンデンサ１８の充電電荷をサイリスタ１９を介してイグニッションコイルへ放出するように機能する。なお、イグニッションコイルの二次コイル（図示しない）には、点火プラグが接続されている。

前記トリガ回路２０は、内燃機関の適切な所定タイミングで、サイリスタ１９にトリガ信号を供給するように機能する。なお、前記ダイオード１７、点火用充放電コンデンサ１８、サイリスタ１９およびトリガ回路２０は、前記点火制御回路１２を構成している。

また、前記発電コイル１１には、抵抗２１および常閉型の前記ストップスイッチ１５からなる直列回路が並列接続されている。該抵抗２１と前記ストップスイッチ１５の接続点と前記サイリスタ１９のゲートとの間には逆流防止ダイオード２２が接続されている。さらに、前記ストップスイッチ１５にはバリスタやツェナダイオード等のサージ吸収素子２３が並列接続されている。なお、ストップスイッチ１５の一端は接地されている。

前記ストップスイッチ１５は、前述の通り、内燃機関の運転中は閉じられており、内燃機関を失火制御可能とするために、作業者等による開操作が可能になっている。

前記サージ吸収素子２３は、内燃機関の運転中に発生する様々なノイズを吸収するほか、ストップスイッチ１５の開操作による内燃機関の失火時から内燃機関の回転が停止するまでの期間やエンジン停止時に人体等からの静電気に対し、前記ストップスイッチ１５の端子やこの端子に繋がる配線に侵入するサージやノイズを吸収するように機能する。

前記内燃機関の無接点点火制御装置では、内燃機関が作動し、前記ロータ１６が回転すると、ロータ１６に対向する発電コイル１１や回転制御回路２０内のトリガコイル（図示しない）にはそれぞれ電圧が誘起される。発電コイル１１の誘起電圧のうち、正の電圧はダイオード１７、点火用充放電コンデンサ１８を介して点火回路１３内のイグニッションコイル（一次コイル）に流れ、点火用充放電コンデンサ１８を充電する。

一方、前記トリガ回路２０からサイリスタ１９のゲートにトリガ信号が入力されると、該サイリスタ１９はターンオンし、前記点火用充放電コンデンサ１８の電荷を前記点火回路１３の前記イグニッションコイル１３に供給する。このため、前記イグニッションコイル１３の二次コイルを通じて点火プラグに点火電圧が印加され、発生した火花により燃焼室の混合気に点火が行われ、内燃機関の回転数が次第に上昇していく。

前記のような内燃機関の運転中に、該内燃機関を持つ噴霧機の噴霧動作を停止させる場合には、前記ストップスイッチ１５を開操作する。この開操作によって、前記発電コイル１１が誘起する正の電圧は前記抵抗２１および前記逆流防止ダイオード２２を介して前記サイリスタ１９のゲートに印加される。このため、該サイリスタ１９はオン状態となり、前記発電コイル１１の両端がシャントされ、前記発電コイル１１から前記点火用充放電コンデンサ１８への充電が阻止される。このため、内燃機関は直ちに失火状態となり、急速停止することとなる。

また、前記内燃機関によって駆動される噴霧機では、この内燃機関の運転中にストップスイッチ１５の端子やこの端子に繋がる配線に、その噴霧機のケーシング表面に帯電した静電気が、前述のように飛び込むことがある。

前記静電気はストップスイッチ１５の端子や配線をサージ電流として流れるがこのサージ電流は前記接地部分からアースに落とすことができる。このため、そのサージ電流が発電コイル１１や点火制御回路１２内部の電子部品に流れるのを効果的に阻止でき、これらの絶縁破壊や誤作動を確実に回避することができる。

さらに、内燃機関の運転中に内燃機関自身が発生するノイズや外来ノイズが前記ストップスイッチ１５の端子等に飛び込むことがあるが、このノイズはサージ吸収素子２３により吸収することができる。従って、前記ノイズに基づく前記電子部品の誤動作や絶縁破壊を防止することができる。

また、内燃機関をストップスイッチ１５の開操作によって停止させた場合に、開操作直後の一定時間内は内燃機関が回転を続ける。このため、この時間にオープンとなったストップスイッチ１５の端子に静電気が飛び込むことが考えられる。この場合にも、この端子等に流れるサージ電流を前記サージ吸収素子２３に吸収させることができ、点火制御回路１２への流入を阻止することができる。

また、図示しないが、前記点火制御回路１２をマイコンで実現するとともに、このマイコンを、発電コイル１１を含むモールド成形物（デジタルコイル）中に内蔵し、これにストップスイッチ１５とサージ吸収素子２３を外付けすることにより、点火制御装置のユニット化による小型化を実現できる。この場合においても、ストップスイッチ１５の端子からサージやノイズが回路各部に侵入することを防止できる。前記においては、ＣＤＩ型の点火制御装置で説明したが、トランジスタイグナイタ型などの点火制御装置であっても、本発明による、静電気による前記絶縁破壊や誤作動の防止効果を同様にして得ることができることは、明白である。

このように、本実施形態では、内燃機関の回転に同期して誘起起電力を発生する発電コイル１１と、発電コイル１１に誘起された誘起起電力に基づき内燃機関の点火コイルに所定の点火タイミングにて点火電圧を供給する点火制御回路１２と、内燃機関を失火制御によって運転停止させるためのストップスイッチ１５と、を備え、ストップスイッチ１５を点火制御回路１２とアースとの間に接続し、閉状態においては内燃機関を運転可能にし、開操作によって内燃機関を運転停止にするように構成したので、ストップスイッチ１５が閉状態である内燃機関の運転状態において、ケーシング表面に帯電した静電気がストップスイッチ１５の端子や、この端子と点火制御回路１２とを結ぶ配線に飛び込んだ場合にも、この静電気により発生するサージ電流を発電コイル１１や点火制御回路１２の電子部品に流すことなく、アースに落して消失させることができる。このため、前記サージ電流による発電コイル１１や電子部品の絶縁破壊や誤作動を未然に回避することができる。

本発明の内燃機関の無接点点火制御装置は、発電コイルや点火制御回路の電子部品への静電気の飛び込みに基づくサージ電流の侵入を阻止して、発電コイルや電子部品の絶縁破壊を未然に防止することができるという効果を有し、ストップスイッチの人為操作による失火制御を可能にする内燃機関の無接点点火制御装置等に有用である。

本発明の実施形態による内燃機関の無接点点火制御装置を概念的に示すブロック図である。図１に示す無接点点火制御装置の具体例を示す回路図である。従来の内燃機関の無接点点火制御装置を概念的に示すブロック図である。

符号の説明

１１発電コイル
１２点火制御回路
１３点火回路
１５ストップスイッチ
１６ロータ
１８点火用充放電コンデンサ
１９サイリスタ
２０回転制御回路
２３サージ吸収素子

Claims

内燃機関の回転に同期して誘起起電力を発生する発電コイルと、
該発電コイルに誘起された誘起起電力に基づき内燃機関の点火コイルに所定の点火タイミングにて点火電圧を供給する点火制御回路と、前記内燃機関を失火制御によって運転停止させるために操作されるストップスイッチと、を備える内燃機関の無接点点火装置において、前記ストップスイッチが、前記点火制御回路とアースとの間に接続されて閉状態の場合には前記内燃機関を運転可能にし、開操作された場合には該内燃機関の運転を停止可能にすることを特徴とする内燃機関の無接点点火制御装置。
前記ストップスイッチに対しサージ吸収素子が並列接続されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の無接点点火制御装置。