JP2541196B2 - 内燃機関用無接点点火装置 - Google Patents

内燃機関用無接点点火装置

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JP2541196B2
JP2541196B2 JP61226490A JP22649086A JP2541196B2 JP 2541196 B2 JP2541196 B2 JP 2541196B2 JP 61226490 A JP61226490 A JP 61226490A JP 22649086 A JP22649086 A JP 22649086A JP 2541196 B2 JP2541196 B2 JP 2541196B2
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敏裕 嵯峨
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日本電装株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P11/00Safety means for electric spark ignition, not otherwise provided for
    • F02P11/02Preventing damage to engines or engine-driven gearing

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  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁石発電機を電源とする内燃機関用無接点点
火装置に関し、特に内燃機関の逆転時には点火を停止さ
せるための内燃機関用無接点点火装置に関する。
〔従来の技術〕
従来のものを、第5図にて説明する。1は磁石発電機
の発電コイル、2は磁石発電機のロータ外周に設けられ
た長突起状誘導子と対向して、1回転に付き1サイクル
の負、正の信号電圧を発生するセンサ、3ないし6は、
発電コイル1の出力を整流するダイオードで、発電コイ
ル1の正方向出力で点火用コンデンサ9を充電し、負方
向出力で制御電源用コンデンサ12を充電する。
50は、センサ2の出力を入力として、点火用サイリス
タ(以下、SCRという)8のトリガ信号を出力する点火
時期制御回路、10はイグニッションコイル、11は点火プ
ラグで、これらにより公知の電子進角式点火装置を構成
している。
13は、発電コイル1の負方向電流検出抵抗、16,17は
それぞれ、NPN,PNP型トランジスタ、14,15は電流制限抵
抗で、これらにより機関の正転時のみセンサ2の正方向
出力が、点火時期制御回路50に印加されるようにした正
転検出回路を構成している。
以下、第5図の従来回路の動作について述べる。発電
コイル1には、第2図(a)および第3図(a)に示す
如く、無負荷電圧vが発生し、これより、発電コイルに
は、第2図(b)および第3図(b)に示す負方向の電
流iが流れる。(正方向電流は図示していない)。ま
た、センサ2の動作時電圧は第2図(c)および第3図
(c)に示す如くvsとなる。
ここで、点火時期演算回路50の動作については説明を
省略するが、センサ2の信号電圧vsの負方向電圧立上り
位置θと、正方向電圧立上り位置θの2つの基準角
度位置を基に点火時期演算を行っており、いずれか一方
の角度位置信号が点火時期演算回路50に印加されないよ
うにすれば、点火を停止できる。
まず、第2図において、正転時動作について見ると、
実線で示す低回転時(N1rpm)の発電コイル1の負方向
電流iが流れている期間、抵抗13とダイオード4の接続
点は、負電位となり、トランジスタ16は導通する。この
時、センサ2に正方向の信号電圧が発生し、トランジス
タ17は、トランジスタ16が導通しているため、ベース電
流が流れ、導通状態となって、点火時期制御回路50にセ
ンサ2の正方向信号電圧が印加される。
一方、センサ2の負方向信号電圧はダイオード7によ
り、常に点火時期制御回路50に印加されるようにしてい
る。これにより、負、正の信号電圧が印加されるので、
点火時期制御回路50は、所望の点火時期にSCR8のトリガ
信号を出力する。
一点鎖線で示す高回転時(N2rpm)は、発電コイル1
の出力増大により、負方向電流の立上り部は傾斜が急に
なり、また終了位置は、インダクタンスにより遅れ、第
2図(b)に示す如く、幅の広い波形となる。また、セ
ンサ2の電圧も、インダクタンスにより、正方向電圧の
終了位置は図示のように遅れる。しかし、このようにな
っても、第2図(b),(c)に示す如く、センサ2の
正方向電圧vsが発生している期間は、発電コイル1の負
方向電流iが流れているので、低回転時と同様、正常な
動作を行う。
さて、次に逆転時動作について見ると、第3図で示す
ように低回転時(N1rpm)は、センサ2の正方向電圧vs
が発生しても、この間、発電コイル1の負方向電流iは
流れていないので、トランジスタ16は、非導通状態にあ
り、したがって、トランジスタ17も導通せず、点火時期
制御回路50にはセンサ2の正方向信号電圧は印加されな
い。このため、点火時期制御回路50からSCR8のトリガ信
号が出力されず、点火は停止する。
従って、逆転時には、点火を停止させることができ、
これにより、ケッチンを防止している(例えば、特開昭
59−134378号公報)。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、上述した従来のものでは、逆転時におい
て、特に、高回転時(N2rpm)は、発電コイル1の負方
向電流iの立上りが急になることと、センサ2の正方向
電圧の終了位置が遅れることと相まって、センサ2の正
方向電圧の後部では、トランジスタ16,17共に導通とな
ってしまい、点火時期制御回路50にセンサ2の正方向電
圧vs(第3図(c))が印加され、SCR8のトリガ信号が
出力されてしまう。
従って、例えば、2サイクルエンジンの急坂路発進な
どで、エンストして車両が後退し、機関が、高回転で逆
転されると、逆転時の点火火花により逆転が継続してし
まうという問題点がある。
〔問題点を解決するための手段〕
そこで本発明は、 点火コイルの1次側に流れる電流を制御する半導体ス
イッチ素子と、 内燃機関の基準角度位置を示す基準角度信号を出力す
るセンサと、 前記センサからの基準角度信号を入力し、この信号を
基に前記半導体スイッチ素子の開閉時期を制御する点火
時期制御回路と、 電源をなす磁石発電機の発電コイルの出力と、前記セ
ンサからの基準角度信号との位相論理をとって内燃機関
の回転方向を判定し、内燃機関の逆転時に前記点火時期
制御回路による点火動作を停止させる位相検出回路とを
備える内燃機関用無接点点火装置において、 前記センサからの基準角度信号を検出して短時間のパ
ルス信号を出力するセンサ信号パルス化回路を備え、 該センサ信号パルス化回路は、前記センサからの信号
を設定値との比較に基づき矩形波に整形する波形整形回
路部と、当該波形整形回路部の出力信号を微分し前記短
時間のパルス信号を発生する微分回路部とを備え、 前記位相検出回路が、前記発電コイルの出力と、前記
センサ信号パルス化回路からのパルス信号との位相論理
をとって内燃機関の回転方向を判定するよう構成される
ことを特徴とする内燃機関用無接点点火装置という技術
的手段を採用する。
〔作用〕
上記の本発明の構成によると、センサからの基準角度
信号を短時間のパルス信号にパルス化している。しかも
このセンサ信号パルス化回路は、センサからの信号と設
定値との比較に基づき矩形波に整形する波形整形回路部
と、その出力信号を微分して短時間のパルス信号を出力
する微分回路部とを有しており、センサからの信号を波
形整形した後に、さらに微分回路部によって微分してパ
ルス信号の短時間化を図っている。このため、内燃機関
の低回転時、高回転時にかかわらず、パルス信号の位置
はほとんどかわることがない。そして、このパルス信号
と発電コイルの出力との位相論理をとって内燃機関の回
転方向を判定している。ここでは、正転時と逆転時とで
発電コイルからの出力の位相が変わるので、回転方向を
判定できる。よって、本発明の構成によると、パルス信
号の位置はほとんど変わらないので、内燃機関の低回転
時、高回転時のいずれにあっても、パルス信号と発電コ
イル出力との位相論理によって正確に内燃機関の回転方
向が判定される。そして、この判定に応じて逆転時には
点火動作が停止される。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によると、内燃機関が低回転
で逆転されたときはもちろん、内燃機関が高回転で逆転
されたときにも確実に内燃機関の点火動作を停止させる
ことができ、2サイクルエンジンの逆転継続を確実に防
止することができるという優れた効果がある。
〔実施例〕
以下本発明を図に示す実施例について説明する。第1
図において、センサ信号パルス化回路100について述べ
ると、30,31,32は、センサ2の出力信号に直流分のバイ
アスを与えるための抵抗、41は、センサ2の信号を波形
整形するための比較器、34,35は、しきい値VTHを与える
ための抵抗、36は、このしきい値VTHにヒステリシスを
設けるための抵抗、33は、センサ2の負方向電圧から比
較器41を保護するためのダイオード、42はインバータ、
37,38はそれぞれ比較器41、インバータ42の出力用抵
抗、39,40はそれぞれコンデンサ、抵抗で、両者により
微分回路を構成している。他の構成は従来回路と同じで
ある。
本回路の動作について、第2図および第3図で説明す
ると、まず、正転の低回転時(N1rpm)に、センサ2に
第2図(c)の如き、信号電圧vsが発生すると、抵抗30
と、抵抗31の接続点Aの電圧vs′は、第2図(d)に示
す如く、直流バイアスされた電圧vaを基準に、センサ2
の負、正の信号電圧が重畳された波形となる。
また、比較器41の出力は、初め“0"となっているの
で、しきい値VTHは、低いレベルにあるが、センサ2の
負電圧により、θの位置で前記電圧vs′が、この低レ
ベルのしきい値VTH1より低くなると、比較器41の出力は
“1"となり、しきい値VTHは高レベルVTH2となる。そし
て、センサ2の正電圧により、θの位置でvs′が高レ
ベルのしきい値より高くなると、再び比較器41の出力は
“0"となり、したがって、しきい値も再び低レベルVTH
となり、以下この動作をくり返す。
インバータ42は比較器41の出力を反転しているので、
この出力C0は、第2図(e)の如く、θの位置で“1"
から“0"へ立上り、θの位置で“0"から“1"へ立上る
波形となる。
そして、この出力は、コンデンサ39と抵抗40とで微分
され、抵抗40の両端の電圧vdは、第2図(f)の如く、
θの位置で負電圧、θの位置で正電圧となるパルス
状の信号となる。
この電圧vdの正方向電圧は、発電コイル1の負方向電
流iによって、トランジスタ16が導通状態の時、トラン
ジスタ17を導通させ、点火時期制御回路50に入力され、
所望の点火時期が得られる。
次に、高回転時(N2rpm)は、センサ2の信号電圧vs
は図の如く広くなるが、負方向の立上り位置、及び正方
向の立上り位置は、ほとんど変化しないので、比較器41
の出力が“0"から“1"へ立上る位置、及び“1"から“0"
に立下がる位置は、低回転時とほとんど代わらず、結
局、第2図(f)に示す如く、電圧vdの波形は低回転時
と同じで、点火時期制御回路50に入力され、所望の点火
時期が得られる。
次に、逆転時の動作について見ると、第3図(f)に
示す如く、センサ2の信号電圧vsは、電圧vdのようにパ
ルス化されるため、高回転時においても、発電コイル1
に負の無負荷電流が流れて、点Bの電位が下がり、トラ
ンジスタ16がON状態となる時に、トランジスタ17がONと
なる正のパルス(第3図(f)で示す)は、発生してい
ないため、点火時期制御回路50に、信号が入力されず、
点火を行うことがなく、確実に内燃機関を停止すること
ができる。
なお、第4図は他の実施例で、20は高回転時の点火用
コンデンサ充電電圧を高くするために設けられる高速コ
イル、100は本考案回路であるセンサ信号パルス化回
路、101はダイオード、102は抵抗である。本実施例は、
発電コイル(1及び20)の正方向電圧とパルス化信号と
の位相論理をとるもので、図示の如く、高速コイル20を
有するものに特に有効である。
なお、センサ信号は負、正の場合について説明した
が、正、負の順であってもトランジスタ16,17を適宜、
変えることにより、対応可能である。
また、本発明説明中に述べたように、センサ信号の
負、正(または正、負)のいずれか一方の信号が点火時
期制御回路に入力されないようにすれば点火を停止でき
るので、進み側の信号をパルス化し、発電コイル出力と
位相論理をとっても良い。
また、進み側基準角度位置及び遅れ側基準角度位置を
それぞれ検出する2つのセンサを有し、いずれか一方の
センサ信号をパルス化し、発電コイル出力と位相論理を
とっても良い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明内燃機関用無接点点火装置の一実施例の
要部を示す電気回路図、第2図は正転時における各部波
形図、第3図は逆転時における各部波形図、第4図は本
発明内燃機関用無接点点火装置の他の実施例の要部を示
す電気回路図、第5図は従来の内燃機関用無接点点火装
置を示す電気回路図である。 1……発電コイル,2……センサ,8……半導体スイッチ手
段をなすサイリスタ,9……コンデンサ,10……イグニッ
ションコイル,16,17……位相検出回路をなすトランジス
タ,50……点火時期制御回路,100……センサ信号パルス
化回路。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】点火コイルの1次側に流れる電流を制御す
    る半導体スイッチ素子と、 内燃機関の基準角度位置を示す基準角度信号を出力する
    センサと、 前記センサからの基準角度信号を入力し、この信号を基
    に前記半導体スイッチ素子の開閉時期を制御する点火時
    期制御回路と、 電源をなす磁石発電機の発電コイルの出力と、前記セン
    サからの基準角度信号との位相論理をとって内燃機関の
    回転方向を判定し、内燃機関の逆転時に前記点火時期制
    御回路による点火動作を停止させる位相検出回路とを備
    える内燃機関用無接点点火装置において、 前記センサからの基準角度信号を検出して短時間のパル
    ス信号を出力するセンサ信号パルス化回路を備え、 該センサ信号パルス化回路は、前記センサからの信号を
    設定値との比較に基づき矩形波に整形する波形整形回路
    部と、当該波形整形回路部の出力信号を微分し前記短時
    間のパルス信号を発生する微分回路部とを備え、 前記位相検出回路が、前記発電コイルの出力と、前記セ
    ンサ信号パルス化回路からのパルス信号との位相論理を
    とって内燃機関の回転方向を判定するよう構成されるこ
    とを特徴とする内燃機関用無接点点火装置。
  2. 【請求項2】前記微分回路部は、前記波形整形回路部の
    出力信号の立上がりを検出して前記パルス信号を出力す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の内燃
    機関用無接点点火装置。
  3. 【請求項3】前記位相検出回路は、前記点火時期制御回
    路への基準角度信号の入力を阻止することで前記点火時
    期制御回路による点火動作を停止させることを特徴とす
    る特許請求の範囲第2項に記載の内燃機関用無接点点火
    装置。
  4. 【請求項4】前記センサは、第1、第2の基準角度信号
    を出力するよう構成され、前記位相検出回路はこれら基
    準角度信号の少なくともひとつを阻止することを特徴と
    する特許請求の範囲第3項記載の内燃機関用無接点点火
    装置。
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