JP2536911B2 - 内燃機関点火装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は，内燃機関点火装置，特に非常時に機関の
運転者に警告を与える内燃機関点火装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 第２図は，従来の船舶用４気筒内燃機関点火装置の構
成を示す図である。図において，（１）は機関を停止す
るためのストップスイッチ，（２）は磁石発電機（図示
せず）のコイルソース，（3a）は，カソードがストップ
スイッチ（１）と接続され，アノードがコイルソース
（２）の一端およびアノードを接地されたダイオード
（4a）のカソードと接続されるダイオード，（3b）は，
カソードがストップスイッチ（１）と接続され，アノー
ドがコイルソース（２）の他端およびアノードを接地さ
れたダイオード（4b）と接続されるダイオード，（5a）
は，アノードがコイルソース（２）の一端と接続され，
カソードが他端を接地されたコンデンサ（6a）の一端と
接続されるダイオード，（5b）は，アノードがコイルソ
ース（２）の他端と接続され，カソードが他端を接地さ
れたコンデンサ（6b）の一端と接続されるダイオード，
（7a）はサイリスタ（SCR1）であって，そのアノードが
ダイオード（5a）のカソードと，そのゲートが後述の点
火時期制御回路（13）と，そのカソードがアノードを接
地されたダイオード（9a）のカソードと，それぞれ接続
されている。（7b）はサイリスタ（SCR2）であって，そ
のアノードがダイオード（5b）のカソードと，そのゲー
トが点火時期制御回路（13）と，そのカソードがアノー
ドを接地されたダイオード（9b）のカソードと，それぞ
れ接続されている。（7c）はサイリスタ（SCR3）であっ
て，そのアノードがダイオード（5a）のカソードと，そ
のゲートが点火時期回路（13）と，そのカソードがアノ
ードを接地されたダイオード（9c）のカソードと，それ
ぞれ接地されている。（7d）はサイリスタ（SCR4）であ
って，そのアノードがダイオード（5b）のカソードと，
そのゲートが点火時期回路（13）と，そのカソードがア
ノードを接地されたダイオード（9d）のカソードと，そ
れぞれ接続されている。（8a），（8b），（8c），（8
d）は，それぞれサイリスタ（SCR1），（SCR2），（SCR
3），（SCR4）のゲート−カソード間に接続される抵
抗，（10a）は第１気筒の点火コイルであって，その一
次側の一端がサイリスタ（7a）のカソードと接続されて
いると共にその一次側の他端が接地され，その二次側が
点火プラグ（11a）と接続されている。（10b）は第２気
筒の点火コイルであって，その一次側の一端がサイリス
タ（7b）のカソードと接続されていると共にその一次側
の他端が接地され，その二次側が点火プラグ（11b）と
接続されている。（10c）は第３気筒の点火コイルであ
って，その一次側の一端がサイリスタ（7c）のカソード
と接続されていると共にその一次側の他端が接地され，
その二次側が点火プラグ（11c）と接続されている。（1
0d）は第４気筒の点火コイルであって，その一次側の一
端がサイリスタ（7d）のカソードと接続されていると共
にその一次側の他端が接地され，その二次側が点火プラ
グ（11d）と接続されている。点火時期制御回路（13）
は，その入力側は第１気筒の基準信号を発生するピック
アップコイル（12a），第２気筒の基準信号を発生する
ピックアップコイル（12b），第３気筒の基準信号を発
生するピックアップコイル（12c）および第４気筒の基
準信号を発生するピックアップコイル（12d）と接続さ
れ，各気筒の点火時期を制御する。

以下の構成によって，過回転，オイルレベル警報制御
回路（40）を構成している。（14）は回転数検出回路で
あって，その一方の入力側が点火時期制御回路（13）の
出力側と接続されている。（15）はサイリスタであっ
て，そのアノードがコイルソース（２）の一端と，その
ゲートが回転数検出回路（14）の出力側と，それぞれ接
続されると共にそのカソードが他端を接地された抵抗
（16）の一端と接続されている。（17）は火花停止検出
回路であって，その入力側がサイリスタ（15）のカソー
ドと接続される共に抵抗を介してカソードを接地された
オイルレベル・アラーム用発光ダイオード（26）のアノ
ードと接続されている。（20）は時限が10secである第
２のタイマーであって，その入力側が他端を接地された
オイルレベルスイッチ（27）の一端と接続されている。
ダイオード（22）のアノードはアノードを接地したダイ
オード（23）のカソードと接続されるブザー（28）の一
端と接続されている。（21）は設定回転数切換回路であ
って，その入力側が第２のタイマー（20）と火花停止検
出回路（17）とそれぞれ接続され，その出力側が回転数
検出回路（14）と接続されている。

従来の内燃機関点火装置は上記のように構成され，い
ま，機関が動作している時は，ストップスイッチ（１）
は開路されている。そして，コイルソース（２）に発生
する交流出力はダイオード（5a），（5b）により整流さ
れ，コンデンサ（6a），（6b）を充電する。コイルソー
ス（２）の出力のうち前記コンデンサ（6a），（6b）の
充電に寄与しない側の半波はダイオード（4a），（4b）
を通じ短絡される。

コンデンサ（6a），（6b）に充電された電荷は，点火
時期制御回路（13）によって各気筒のピックアップコイ
ル（12a），（12b），（12c），（12d）からの基準信号
による各気筒の点火時期制御信号を発生し，この点火時
期制御信号に応じて各気筒に対応したサイリスタ（7
a），（7b），（7c），（7d）を通じて点火コイル（10
a），（10b），（10c），（10d）に放電する。すると，
点火コイル（10a），（10b），（10c），（10d）の一次
コイルにコンデンサ（6a），（6b）の電荷が放電される
と、その各二次コイルには，高電圧が発生し，点火プラ
グ（11a），（11b），（11c），（11d）に飛火する。

通常時の点火動作は以上のように行われる。

そして，通常時，機関の回転数が上昇して，点火時期
制御回路（13）からの出力信号が回転数検出回路（14）
で第１の所定回転数より大きく過回転であると判別され
ると，サイリスタ（15）を導通して過回転を防止する。
いま，オイルの残量が所定残量以下になった場合，オイ
ルレベルススイッチ（27）がオンとなり，これによって
第２のタイマー（20）を駆動し,10sec遅延して，設定回
転数切換回路（21）をして回転数検出回路（14）の設定
回転数を第１の所定回転数より小さい第２の所定回転数
切り換える。このため機関回転数が第２の所定回転数を
超える高回転で運転中であると、回転数検出回路（14）
がこれを検出してサイリスタ（15）のゲートをトリガす
る。サイリスタ（15）が導通すると，機関点火は行われ
ず機関の回転数が第２の所定回転数に制限される。この
時，火花検出回路（17）は作動するので，設定回転数切
換回路（21）に自己保持がかけられ，機関回転数の第２
の所定回転数での制限状態を継続する。この機関の回転
数を第２の所定回転数に制限することによってオイルの
消費量を抑制する。この時，同時にオイルレベル・アラ
ーム用発光ダイオード（26）を発光し，ブザー（28）を
鳴らして機関の運転者に警告せしめる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の内燃機関点火装置では，オイルの
残量が少なくなってオイルレベルスイッチが動作すると
強制的に回転数検出回路の設定回転数が第２の所定回転
数に切り換わり機関の回転数が制限されていたので，突
然機関回転数を制限しても周囲の状況（特に船舶用では
潮の流れ，波長の状態，天候等）によっては高回転，高
馬力が必要な状況があり，このような状況下においては
過回転防止回路によって回転数を制限することは危険で
あるなどの問題点があった。

また、オイルレベルスイッチ27は、オイルタンク内の
設けられた周知のフロート（マグネット）センサおよび
（磁性）リードスイッチにより構成されるが、不必要な
過回転防止動作を回避し且つ安全性を確保するためには
動作点を厳密に設定する必要があり、設計上の余裕がな
くなるという問題点があった。

更に、たとえば特開昭55−72660号公報に記載された
ように、過回転防止回路を解除するための解除手段を設
けた点火装置も提案されているが、手動操作の解除手段
により過回転防止回路そのものを機械的に且つ安全に解
除しているので、過回転防止回路を復帰させるためには
再び手動操作を必要とするうえ、解除中に無制御状態と
なってオーバーラン等が発生するおそれがあるという問
題点があった。

この発明は，かかる問題点を解決するためになされた
もので，上記の状況下のような非常時にはオイルの残量
以下となった時でも機関の回転数を制限しないようにす
ることができ，オイルの残量が無くなってオイルの流量
が所定流量以下となった時，機関の回転数が制限される
ようにした内燃機関点火装置を得ることを目的とする。

また、この発明は、リセットスイッチの作動によりオ
イルレベルスイッチが解除された場合に、通常回転数
（第１の所定速度）以下の制御状態を維持してオーバー
ランを防止することのできる内燃機関点火装置を得るこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る内燃機関点火装置は，機関の回転速度
が第１の所定速度を越えた場合に機関の点火動作を制御
し，機関の過回転を防止する過回転防止回路と，オイル
の残量が所定残量以下となった時に前記過回転防止回路
の作動速度を第１の所定速度よりも小さい第２の所定速
度に切り換えるオイルレベルスイッチと，このオイルレ
ベルスイッチの作動を解除し得るリセットスイッチと，
オイルの流量が所定流量以下となた時に前記過回転防止
回路の作動速度を前記第２の所定速度に切り換えるオイ
ルフローセンサとを備えたものである。

［作用］ この発明においては，オイルレベルスイッチが作動し
た場合に過回転を防止するとともに、過回転防止回路が
第２の所定速度以下の制御動作中であっても、非常時に
は，リセットスイッチによってオイルレベルスイッチの
作動を解除し、第１の所定速度以下の制御を可能にす
る。また，オイルの流量が所定流量以下の場合，オイル
フローセンサは、リセットされることなく、過回転防止
回路の作動速度を第２の所定速度に切り換える。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例による船舶用内燃機関点
火装置を示すブロック図である。図において，オイルの
流量が所定流量以下になった時，警報を報知するアラー
ム用発光ダイオード（29），オイルの流量を検出するオ
イルフローセンサ（30），オイルレベル警報リセット回
路（31），リセットスイッチ（32），時限が2secである
第１のタイマー（19），スイッチ回路（18），ダイオー
ド（25）を新たに設けた以上は上記従来装置と同様であ
る。アラーム用発光ダイオード（29）は，アノードが抵
抗を介してバッテリーと，カソードが第１のタイマー
（19）と，それぞれ接続されている。オイルフローセン
サ（30）は，一端が第１のタイマー（19）と接続される
と共に他端が接地されている。オイルレベル警報リセッ
ト回路（31）は，その入力側がリセットスイッチ（32）
と接続され，その出力側がスイッチ回路（18）と接続さ
れる。第１のタイマー（19）の出力は設定回転数切換回
路（21）の出力に接続されている。スイッチ回路（18）
は入力がオイルレベルスイッチ（27）と接続され，カソ
ードがオイルフローセンサ（30）の一端と接続されてい
る。

上記のように構成された内燃機関点火装置において，
オイルの残量が所定残量以下になった場合に行われる動
作までは従来の動作と同様である。リセットスイッチ
（32）を操作しなければ，オイルレベル警報リセット回
路（31）はスイッチ回路（18）を導通状態に保ち，オイ
ルレベルスイッチ（27）の信号が第２のタイマー（20）
へ供給されるので，オイルの残量が所定残量以下となっ
た場合，オイルレベル（27）が動作して強制的に過回転
防止回路の作動速度が第２の所定速度に切り換わり機関
の回転数が制限されていた。しかしながら，突然機関の
回転数が制限されても，周囲の状況（特に船舶用の場
合，潮の流れ，波の状態，天候等）によっては高回転，
高馬力が必要な状況が必要であり，このような状況下で
は過回転防止回路によって機関の回転数を制限すること
は危険である。よって，このような状況において過回転
防止回路が作動しても機関の運転者が過回転防止回路の
作動を解除して機関を高回転，高馬力にするためにリセ
ットスイッチ（32）を設けた。また，オイルの流量が所
定流量以下になった場合，強制的に過回転防止回路の作
動速度を第２の所定速度に切り換え機関の回転数を制限
して機関の焼き付け・停止を防止するためのオイルフロ
ーセンサ（30）を設けた。

以下，リセットスイッチ（32）およびオイルフローセ
ンサ（30）の動作を説明する。オイルの残量が所定残量
以下になって機関の運転者に警告が与えられた時，機関
の運転者がリセットスイッチ（32）を押すと，オイルレ
ベル警報リセット回路（31）が作動され，スイッチ回路
（18）が遮断状態となりオイルレベルスイッチ（27）の
信号が第２のタイマー（20）へ入力されなくなるので，
設定回転数切換回路（21）は，回転数検出回路（21）の
作動速度を第１の所定速度に切り換えるので機関は第１
の所定速度まで回転可能となる。

このように、リセットスイッチ（32）を用いてオイル
レベルスイッチ（27）による回転数抑制切り換えを解除
することにより、過回転防止回路として機能する過回
転，オイルレベル警報制御回路（40）は、通常動作を継
続して第１の所定速度以下の制御状態を維持することが
できる。したがって、第１の所定速度以上の過大な回転
数によるエンジンの破損を防止することができる。

また、必要に応じてオイルレベルスイッチ（27）の作
動を適宜リセット可能なことから、オイルレベルスイッ
チ（27）を構成するオイルレベルセンサの設計が容易と
なる。すなわち、オイルレベルスイッチ（27）の動作点
を、余裕をもって比較的高いオイル液面に設定してお
き、オイルレベルスイッチ（27）の作動により過回転防
止動作が行われても、オイル残量を確認したうえで運転
者の判断でリセットスイッチ（32）を作動させ、不必要
な速度抑制を回避して高速運転を復帰させることができ
る。

なお，点火停止検出回路（17）が火花停止を検出して
いる期間中は設定回転数切換回路（21）の作動速度が第
２の所定速度に保持されているので運転者が不用意にリ
セットスイッチ（32）を操作しても，急に期間の回転数
が上昇する危険を防止している。機関の回転速度が第２
の所定速度よりも低く火花停止検出回路（17）が作動し
ていない期間中にのみリセットスイッチ（32）の操作が
有効となる。

また，オイルの流量が所定流量以下になると，オイル
フローセンサ（30）がオンとなり，オイルフロー・アラ
ーム用発光ダイオード（29）が発光し，ブザー（27）が
鳴ると同時に，第１のタイマー（19）を介して設定回転
数切換回路（21）を駆動し，回転数検出回路（14）の作
動速度を第２の所定速度に切り換えて機関の回転数を制
限して，機関の焼き付け・停止を防止する。さらに，オ
イルポンプが故障した場合にも過回転防止回路を作動さ
せる。

このように、オイルフローセンサ30によりオイル流量
不足が検出された場合、またはオイルポンプの故障が検
出された場合には、運転者の要求の有無にかかわらずリ
セットされることはなく、第２の所定速度に回転数を抑
制制御して、エンジン焼き付き等の重大事態を確実に防
止することができる。

［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり，機関の回転速度が第
１の所定速度を越えた場合に機関の点火動作を制御し，
機関の過回転を防止する過回転防止回路と，オイルの残
量が所定残量以下となった時に前記過回転防止回路の作
動速度を第１の所定速度よりも小さい第２の所定速度に
切り換えるオイルレベルスイッチと，このオイルレベル
スイッチの作動を解除し得るリセットスイッチと，オイ
ルの流量が所定流量以下となった時に前記過回転防止回
路の作動速度を前記第２の所定速度に切り換えるオイル
フローセンサとを備えているので，オイルレベルの動作
によってオイルの残量が少なくなったことを確実に運転
者に警告せしめ，これにより、回転数を制限してオイル
消費量を抑制でき，また非常時にはリセットスイッチに
よって回転数制限を解除して危険回避を可能とできる効
果がある。

また、オイルレベルスイッチがリセット可能であるこ
とから、オイルレベルスイッチの設計が容易となるう
え、リセットスイッチの作動により回転数抑制動作の解
除状態であっても、第１の所定速度による過回転防止動
作は継続しているので、オーバーラン等によるエンジン
損傷を防止することができる。

更に，オイルの流量が所定流量以下となると過回転防
止回路を作動させ回転数を制限して機関の焼き付け・停
止を防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による内燃機関点火装置の
構成図，第２図は従来の内燃機関点火装置の構成図であ
る。 図において，（13）……点火時期回路，（14）……回転
数検出回路，（15）……サイリスタ，（16）……抵抗，
（17）……火花停止検出回路，（18）……スイッチ回
路，（19）……第１のタイマー，（20）……第２のタイ
マー，（21）……設定回転数切換回路，（26）……オイ
ルレベル・アラーム用発光ダイオード，（27）……オイ
ルレベルスイッチ，（29）……オイルフロー・アラーム
用発光ダイオード，（30）……オイルフローセンサ，
（31）……オイルレベル警報リセット回路，（32）……
リセットスイッチ，（40）……過回転，オイルレベル警
報制御回路である。 なお，各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機関の回転速度が第１の所定速度を越えた
   場合に機関の点火動作を制御し，機関の過回転を防止す
   る過回転防止回路と，オイルの残量が所定残量以下とな
   った時に前記過回転防止回路の作動速度を前記第１の所
   定速度よりも小さい第２の所定速度に切り換えるオイル
   レベルスイッチと，このオイルレベルスイッチの作動を
   解除し得るリセットスイッチと，オイル流量が所定流量
   以下となった時に前記過回転防止回路の作動速度を前記
   第２の所定速度に切り換えるオイルフローセンサとを備
   えたことを特徴とする内燃機関点火装置。