JP2653230B2 - 多気筒内燃機関用点火装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電流遮断形の多気筒内燃機関用点火装置に
関するものである。

［従来の技術］ 電流遮断形点火装置として、特公昭57−19312号に示
されたものがある。この点火装置は、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、該エ
キサイタコイルに対して並列に設けられた電流制御用半
導体スイッチと、点火コイルと、点火コイルの１次コイ
ルに対して直列に接続されるとともに、点火信号により
導通して導通した際に該半導体スイッチを遮断状態にす
るように設けられた遮断制御用半導体スイッチとを備え
ている。この点火装置では、エキサイタコイルの出力に
より電流制御用半導体スイッチに導通信号を与えて該半
導体スイッチを導通させ、エキサイタコイルから電流制
御用半導体スイッチに電流を流す。そして点火信号が与
えられたときに遮断制御用半導体スイッチを導通させて
電流制御用半導体スイッチを遮断させ、これによりエキ
サイタコイルに高い電圧を誘起させる。この電圧により
エキサイタコイルから点火コイルの１次コイルと遮断制
御用半導体スイッチとを通して急激に大きな電流を流
し、該点火コイルの２次コイルに点火用の高電圧を誘起
させる。

上記の構成を応用した２気筒内燃機関用点火装置とし
て第10図に示したものが提案されている。同図におい
て、２は機関と同期回転する４極の磁石発電機に設けら
れて該磁石発電機の１回転で２サイクルの交流電圧を誘
起するエキサイタコイルである。91及び92はそれぞれ磁
石発電機の外周側に180゜間隔で配置された第１及び第
２の信号コイルで、これらの信号コイルはそれぞれ機関
の第１及び第２の気筒の点火位置でサイリスタ61及び62
のトリガレベルに達する点火信号を発生する。

第10図において、エキサイタコイル２に図示矢印方向
の出力が生ずると、エキサイタコイル２から抵抗７を通
して電流制御用半導体スイッチとしてのトランジスタ４
にベース電流が供給されて該トランジスタ４が導通し、
エキサイタコイル２に短絡電流が流れる。第１の信号コ
イル91から点火信号が発生して第１の遮断制御用半導体
スイッチとしてのサイリスタ61にトリガ信号が供給され
ると該サイリスタ61が導通し、トランジスタ４が遮断状
態になる。このときエキサイタコイル２に誘起する高電
圧で、該エキサイタコイルから第１の点火コイル51の１
次コイル51aとサイリスタ61とを通して急激に大きな１
次電流が流れる。これにより点火コイルの２次コイル51
bに点火用の高電圧が誘起し、この高電圧により機関の
第１気筒の点火プラグ81に火花が飛ぶ。

エキサイタコイル２に再び図示矢印方向の出力が生じ
るとトランジスタ４が再び導通し、第２の信号コイル92
から点火信号が発生して第２の遮断制御用半導体スイッ
チとしてのサイリスタ62が導通すると、トランジスタ４
が再び遮断する。このときエキサイタコイル２から第２
の点火コイル52の１次コイル52aとサイリスタ62とを通
して急激に大きな１次電流が流れ、２次コイル52bに点
火用の高電圧が誘起する。この高電圧により機関の第２
気筒の点火プラグ82に火花が飛ぶ。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の多気筒内燃機関用点火装置では、電流制御
用半導体スイッチとしてのトランジスタ４が機関の拡気
筒の点火動作毎に遮断される。従って多気筒内燃機関用
の場合には磁石発電機の１回転で気筒数と同じ回数トラ
ンジスタ４が遮断動作を行うことになり、該トランジス
タの発熱が過大になる恐れがあった。

また点火信号発生用の信号コイル91,92がそれぞれ設
けられる信号発電子は、多くの場合磁石発電機の固定子
台板に取り付けられて、フライホイール磁石回転子の外
周に設けられた誘導子磁極部に対向させられるが、従来
の多気筒内燃機関用点火装置では気筒数と同数の信号発
電子を設ける必要があったため、固定子台板の構造が複
雑で大形化するという問題があった。特に信号発電子を
固定した固定子台板を手動により回動させて点火位置の
進角度を調整する手動進角方式が採用される船外機等の
場合には、２組以上の信号発電子を固定子台板に取付け
ると機関の構造上の制約から固定子台板を回動させるこ
とが困難になるという問題があった。

本発明の目的は、１個の信号発生手段を用いて機関の
各気筒の点火位置で点火信号を供給するようにして磁石
発電機の構造を簡単にするとともに、電流制御用半導体
スイッチの発熱を抑制して信頼性を高めた多気筒内燃機
関用点火装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、本発明においては、内燃
機関により駆動される磁石発電機に機械角で360/n度
（ｎは２以上の整数で機関の気筒数と同数）の位相差を
有する第１ないし第ｎの出力を順次発生するエキサイタ
コイルを設けるとともに、該エキサイタコイルの出力が
それぞれ１次コイルに所定の向きで印加されるように設
けられた第１ないし第ｎの点火コイルと、エキサイタコ
イルが第１ないし第ｎの出力を発生したときに導通する
第１ないし第ｎの電流制御用半導体スイッチを備えて該
第１ないし第ｎの電流制御用半導体スイッチが導通した
ときにエキサイタコイルに短絡電流を流す第１ないし第
ｎのエキサイタコイル短絡回路と、導通した際に第１な
いし第ｎの電流制御用半導体スイッチをそれぞれ遮断状
態にするように設けられた第１ないし第ｎの遮断制御用
半導体スイッチと、内燃機関が360/n度回転する毎に前
記第１ないし第ｎの遮断制御用半導体スイッチに同時に
トリガ信号を供給する信号供給回路と、第１ないし第ｎ
の電流制御用半導体スイッチがそれぞれ遮断状態になっ
たときにエキサイタコイルに誘起する電圧を第１ないし
第ｎの点火コイルの１次コイルに印加してエキサイタコ
イルから第１ないし第ｎの点火コイルの１次コイルを通
して１次電流を流す第１ないし第ｎの１次電流通電回路
とにより多気筒（ｎ気筒）内燃機関用点火装置を構成し
た。

［作 用］ 上記の構成において、内燃機関の回転に同期して磁石
発電機が回転すると、エキサイタコイルには機械角で83
60/n度の位相差をもって第１ないし第ｎの出力が順次発
生して第１ないし第ｎの電流制御用半導体スイッチが順
次導通し、エキサイタコイルと第１ないし第ｎの電流制
御用半導体スイッチとを含む第１ないし第ｎのエキサイ
タコイル短絡回路に順次短絡電流が流れる。

他方、信号供給回路からは内燃機関が360/n度回転す
る毎に第１ないし第ｎの遮断制御用半導体スイッチに同
時にトリガ信号が供給されるが、第１ないし第ｎの電流
制御半導体スイッチのうちトリガ信号が供給された時点
で導通状態にある電流制御用半導体スイッチに対応する
遮断制御用半導体スイッチのみが導通してこれに対応す
る電流制御用半導体スイッチが遮断される。このときエ
キサイタコイルに誘起する電圧が印加されるように設け
られた点火コイルの１次コイルに急激に１次電流が流れ
て該点火コイルの２次コイルに高電圧が発生する。この
ようにして、第１ないし第ｎの電流制御用半導体スイッ
チが順次遮断されると、第１ないし第ｎの点火コイルの
２次コイルに順次高電圧が発生して内燃機関の第１ない
し第ｎの気筒が順次点火される。

上記のように、本発明の多気筒内燃機関用点火装置で
は、１組の信号コイルを用いて第１ないし第ｎの点火コ
イルに順次点火用の高電圧を発生させることができ、ま
た第１ないし第ｎの各電流制御用半導体スイッチは磁石
発電機の１回転につきそれぞれ１回ずつのみエキサイタ
コイルの短絡電流を遮断するので、各電流制御用半導体
スイッチは遮断による発熱が過大になることがない。

［実施例］ 以下添附図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明を２気筒内燃機関用点火装置（ｎ＝
２）に適用した一実施例である。同図において、２は内
燃機関により駆動される磁石発電機１に設けられて機関
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
で、エキサイタコイル２の一方の第１の端子T1と接地間
には、アノードを接地したダイオード32、第１の電流制
御用半導体スイッチを構成するトランジスタ41のコレク
タエミッタ間回路、及び第１の点火コイル51の１次コイ
ル51aとカソードを接地側に向けた第１の遮断制御用半
導体としてのサイリスタ61との直列回路が並列に接続さ
れている。サイリスタ61のアノードは第１の抵抗71を介
してトランジスタ41のベースに接続され、また第１の点
火コイル51の２次コイル51bには図示しない内燃機関の
第１気筒に取付けられた第１の点火プラグ81が接続され
ている。

同様に、エキサイタコイル２の他方側の第２の端子T2
と接地間には、ダイオード31、第２の電流制御用半導体
スイッチを構成するトランジスタ42のコレクタエミッタ
回路、及び第２の点火コイル52の１次コイル52aと第２
の遮断制御用半導体スイッチとしてのサイリスタ62との
直列回路が並列に接続されている。サイリスタ62のアノ
ードは第２の抵抗72を介してトランジスタ42のベースに
接続され、また第２の点火コイル52の２次コイル52bは
内燃機関の第２の気筒に取付けられた第２の点火プラグ
82に接続されている。

サイリスタ61及び62のゲートカソード間には、内燃機
関が180度（＝360/2度）回転する毎に点火信号電圧を発
生する信号コイル９が共通に並列接続されており、この
例では信号コイル９と、該信号コイル９からサイリスタ
61,62に信号を供給する配線とによりサイリスタ61及び6
2にトリガ信号を供給する信号供給回路が構成されてい
る。

上記第１図の回路において、破線で囲む部分IG1及びI
G2はそれぞれ機関の第１及び第２の気筒に対応する第１
及び第２の点火回路である。またエキサイタコイル２と
ダイオード31及び32とにより点火電源回路が構成され、
この電源回路はその第１の端子T1と第２の端子T2に機械
角で180度の位相差をもってそれぞれ第１の出力（実線
矢印方向）と第２の出力（破線矢印方向）とを発生す
る。

トランジスタ41（第１の電流制御用半導体スイッチ）
はエキサイタコイル２に図示の実線矢印方向の出力（第
１の出力）が生じたときに第１の点火コイル51の１次コ
イル51aと第１の抵抗71とを通してベース電流が与えら
れて導通する。

またトランジスタ42（第２の電流制御用半導体スイッ
チ）はエキサイタコイル２に図示の破線矢印方向の出力
（第２の出力）が生じたときに第２の点火コイル52の１
次コイル52aと第２の抵抗72とを通してベース電流が与
えられて導通する。このときダイオード31、エキサイタ
コイル２及びトランジスタ41のコレクタエミッタ間回路
により第１のエキサイタコイル短絡回路が構成され、ま
たダイオード32、エキサイタコイル２及びトランジスタ
42のコレクタエミッタ回路により第２のエキサイタコイ
ル短絡回路が構成される。

内燃機関が180度回転する毎に点火信号を発生する信
号コイル９を内蔵した信号発電子は、トランジスタ41が
導通して第１のエキサイタコイル短絡回路の短絡電流が
ほぼ最高値に達した時、及びトランジスタ42が導通して
第２のエキサイタコイル短絡回路の短絡電流がほぼ最高
値に達した時にサイリスタ61及び62に同時にトリガ信号
を供給するように、その取付け位置が設定されている。

トランジスタ41が導通状態にある場合には、サイリス
タ61のアノードカソード間に順方向電圧が印加され、サ
イリスタ62のアノードカソード間には順方向電圧が印加
されていない。従ってトランジスタ41が導通している状
態で信号コイル９がトリガ信号を発生したときにはサイ
リスタ61が導通する。同様に、トランジスタ42が導通状
態にあるときにはサイリスタ62が導通する。

サイリスタ61が導通すると、トランジスタ41のベース
電流はサイリスタ61を通して側路されるのでトランジス
タ41は遮断され、このときエキサイタコイル２にはその
第１の端子T1側が正電位になる高い電圧が誘起する。こ
の電圧は第１の点火コイル51の１次コイル51aに印加さ
れるため、１次コイル51aと導通状態にある第１のサイ
リスタ61との直列回路で構成される第１の１次電流通電
回路を通して１次コイル51aに急激に１次電流が流れ
る。これにより２次コイル51bに高電圧が誘起して第１
の点火プラグ81に火花が飛ぶ。同様に、サイリスタ62が
導通するとトランジスタ41が遮断され、このときエキサ
イタコイル２には第２の端子T2側が正電位になる高い電
圧が誘起する。この電圧により第２の点火コイル52の１
次コイル52aとサイリスタ62との直列回路で構成される
第２の１次電流通電回路を通して１次コイル52aに急激
な１次電流が流れる。これにより２次コイル52bに誘起
した高電圧で第２の点火プラグ82に火花が飛ぶ。

第２図は本実施例で用いる磁石発電機１の構成を示し
たものである。同図において101は磁性材料からなるカ
ップ状のフライホイールで、このフライホイールの周壁
部のの内周には径方向に着磁された６個の永久磁石102a
ないし102fが周方向に等間隔をあけて取り付けられてい
る。これらの磁石は交互に極性を異ならせて着磁され、
フライホイール101及び磁石102a〜102fにより６極のフ
ライホイール磁石回転子が構成されている。フライホイ
ール101の底壁の中央部にはテーパ孔を有するボス部103
が設けられ、このボス部が内燃機関の出力軸に嵌着され
て該磁石回転子が内燃機関に取付けられる。

このフライホイール磁石回転子の内側には、図示しな
い固定子台板に取付けられた固定子が配置される。この
固定子は、磁石回転子の磁極に対向する磁極部を両端に
有するＩ字形鉄心111にエキサイタコイル２を巻回した
電機子G1と、同様のＩ字形鉄心112に点火コイルL1を巻
回した電機子G2と、同じくＩ字形鉄心113に充電用コイ
ルL2を巻回した電機子G3とからなっている。

この磁石発電機において、フライホイール磁石回転子
が回転すると、エキサイタコイル２には１回転につき２
サイクルの交流電圧が誘起する。フライホイール101の
周壁部の外周には180（＝360/2）度の間隔で２個のリラ
クタ104及び105が突設され、フライホイール101の外周
側の位置には、信号発電子90が配置されている。この信
号発電子は、信号コイル９が巻装された鉄心91と、鉄心
91に一方の磁極が結合された磁石92と、磁石92の他方の
磁極に結合されたヨーク93とを備え、ヨーク93が図示し
ない固定子台板に固定されている。

内燃機関が回転してフライホイール磁石回転子が回転
すると、リラクタ104,105が信号発電子90の鉄心91の先
端に対向する。リラクタ104,105が鉄心91の先端の位置
を通過する毎に鉄心91を流れる磁束に変化が生じ、この
磁束変化により信号コイル９に信号電圧が誘起する。従
って信号コイル９には機械角で180度の間隔で信号電圧
が誘起する。

第３図ＡないしＥはそれぞれ第１の点火装置のエキサ
イタコイル２に誘起する第１及び第２の無負荷出力電圧
Ve1及びVe2と、エキサイタコイル２に流れる図示（第１
図参照）の実線矢印方向の電流Ie1及び破線矢印方向の
電流Ie2と、トランジタ41及び42のコレクタ電流Ic1及び
Ic2と、第１及び第２の点火コイルのそれぞれの１次コ
イル51a及び52aに流れる１次電流I11及びI12と、信号コ
イル９の出力電力Vsの波形を機械のクランク軸の回転角
θに対して示したものである。第３図においては、第１
図の実線矢印方向の電圧、電流を横軸の上側で実線で示
し、また破線矢印方向の電圧、電流を横軸の下側に破線
で示してある。

第３図Ａから分るように、エキサイタコイル２の第１
の出力電圧Ve1と第２の出力電圧Ve2とは機械角θで180
゜の位相差を有する。尚この例では電圧Ve1及びVe2とは
機械角で180゜のほかに60゜及び200゜の位相差をも有す
る。

角度θ1aにおいてエキサイタコイル２が第１の出力電
圧Ve1（第１図実線矢印方向の電圧）を発生すると、ト
ランジタ41が導通状態になって第１のエキサイタコイル
短絡回路が形成されるので、エキサイタコイル２及びト
ランスタ41にはそれぞれ第３図Ｂ及び第３図Ｃに実線で
示すエキサイタコイル短絡電流Ie1及びコレクタ電流Ic1
が流れる。

角度θ1bでエキサイタコイル２の出力電圧が第１図に
示す破線方向に切り替わると、トランジタ42が導通状態
になって第２のエキサイタコイル短絡回路か形成される
ので、エキサイタコイル２及びトランジタ42にそれぞれ
第３図Ｂ及びＣに破線で示すエキサイタコイル短絡電流
Ie2及びコレクタ電流Ic2が流れる。

角度θ1cで再び第１のエキサイタコイル短絡回路が形
成されるが、エキサイタコイル短絡電流Ie1がほぼ最高
値付近に達したときに機関の第１の気筒の点火位置θi1
で信号コイル９からの信号電圧Vs（第３図Ｅ）がサイリ
スタ61のトリガレベルに達して該サイリスタが導通し、
これによりトランジタ１が遮断されて第３図Ｃに示すよ
うにコレクタ電流Ic1が急激に遮断される。このときエ
キサイタコイル２に誘起した高電圧（端子T1が正電位に
なる極性の電圧）が第１の１次電流通電回路に印加され
て第１の点火コイル51の１次コイル51aに第３図Ｄに示
すように急激な１次電流I11が流れる。これにより２次
コイル51bに高電圧が誘起して第１の点火プラグ81に火
花が飛ぶ。

角度θi1の位置でトランジタ41が遮断された後も磁石
発電機の回転によってエキサイタコイル２に同方向の電
圧が生じている間はエキサイタコイル２及び１次コイル
52aに引続き電流が流れる。角度θ2aの位置でエキサイ
タコイル２に再び破線矢印方向（第１図）の第２の出力
電圧Ve2が発生すると、前記と同様にして先ず第２のエ
キサイタコイル短絡回路に短絡電流が流れ、次いで角度
θ2bでエキサイタコイル２の電圧が反転して第１のエキ
サイタコイル短絡回路に短絡電流が流れる。角度θ2cで
再度第２のエキサイタコイル短絡回路が形成されたとき
に流れるエキサイタコイル短絡電流Ie2がほぼ最高値付
近に達したときに機関の第２気筒の点火角度位置θi2で
信号コイル９からの信号電圧Vsがサイリスタ62のトリガ
レベルに達する。これによりサイリスタ62が導通し、ト
ランジスタ42が遮断されるため、エキサイタコイルに高
い電圧が誘起する。これにより第２の１次電流通電回路
を通して第２の点火コイル52の１次コイル52に急激な１
次電流I12が流れて（第３図Ｄ）２次コイル52bに高電圧
が誘起し、第２の点火プラグ82に火花が飛ぶ。

本発明を２気筒内燃機関用点火装置に適用した上記実
施例においては、第１図に示したように、第１の点火回
路IG1及び第２の点火回路IG2にそれぞれ第１の出力及び
第２の出力を順次供給する点火電源回路を、磁石発電機
１に設けた単巻のエキサイタコイル２の両端と接地との
間にそれぞれダイオード32及び31を接続することにより
構成したが、第４図に示すように、磁石発電機１に設け
た単巻のエキサイタコイル２の巻線中央点と接地との間
にアノードを接地側に向けたダイオード３を接続して、
エキサイタコイル２に図示実線矢印方向の電圧が誘起し
たときにダイオード３とエキサイタコイル２の一方の半
部21との直列回路から第１の端子T1側が正電位になる第
１の出力を発生させ、エキサイタコイル２に図示破線矢
印方向の電圧が誘起したときにダイオード３とエキサイ
タコイル２の他方の半部22との直列回路から第２の端子
T2側が正電位になる第２の出力を発生させるようにして
もよい。

上記第１及び第４図に示した実施例において用いた磁
石発電機１は、第２図に示したような６極の磁石発電機
であったが、磁石発電機１としてエキサイタコイル２に
１回転で１サイクルの交流電圧を誘起する２極の磁石発
電機を用いてもよい。

第５図は本発明を３気筒内燃機関用点火装置（ｎ＝
３）に適用した一実施例を示したものである。同図にお
いては、１は内燃機関により駆動される磁石発電機で、
この磁石発電機は、機械角で120（＝360/3）度の位相差
をもってそれぞれ交流電圧を誘起する３個の巻線21,22
及び23を３相星形結線したエキサイタコイル２を備えて
いる。磁石発電機１の第1,第２及び第３の各出力端子T
1,T2及びT3には機械角で120度の位相差をもってそれぞ
れ第1,第２及び第３の出力が順次発生する。出力端子T
1,T2及びT3と接地間には、それぞれダイオード31,32及
び33がアノードを接地側にして並列接続されており、エ
キサイタコイル２とダイオード31ないし33とにより点火
電源回路が構成されている。

また第５図において破線で囲まれた回路IG1,IG2及びI
G3はそれぞれ機関の第1,第２及び第３の各気筒に対応す
る第１ないし第３の点火回路である。各点火回路の構成
は第１図に示した点火回路IG1及びIG2と同様であって、
それぞれ第１ないし第３の電流制御用半導体スイッチと
してのトランジスタ41ないし43、第１ないし第３の点火
コイル51ないし53、第１ないし第３の遮断制御用半導体
スイッチとしてのサイリスタ61ないし63、第１ないし第
３の抵抗71ないし73及び図示しない内燃機関の第１ない
し第３の気筒にそれぞれ取付けられた第１ないし第３の
点火プラグ81ないし83により構成されている。

点火回路IG1ないしIG3にはエキサイタコイル２の第１
ないし第３の出力がそれぞれ供給され、サイリスタ61,6
2及び63のゲートカソード間には信号コイル９から120度
間隔で（機関が120度回転する毎に）トリガ信号が与え
られる。信号コイル９と該信号コイルをサイリスタ61〜
63のゲートに接続する配線とにより信号供給回路が構成
されている。

この実施例で用いる磁石発電機は第６図に示す通り
で、この磁石発電機１のフライホイール磁石回転しは、
磁性材料からなるカップ状のフライホイール101の周壁
部内周に４個の磁石102aないし102dを周方向に等間隔を
あけて取付けたものからなっている。磁石102aないし10
2dが交互に異なる磁性に着磁されて４極の磁石回転子が
構成されている。

磁石回転子１の内側には図示しない固定子台板に固定
された６極の環状星形突極鉄心11と、該鉄心の突極部11
1,113及び115にそれぞれ巻回されて３相星形結線された
巻線21,22及び23からなるエキサイタコイル２とを備え
た固定子が配置されている。尚図示していないが、鉄心
11の他の突極部には他の負荷を駆動するための発電コイ
ルが巻回されている。

この磁石発電機では、磁石回転子が１回転する間にエ
キサイタコイル２が２サイクルの３相交流電圧を出力す
る。フライオイール101の周壁部外周には120度の間隔で
３個のリラクタ104,105及び106が突設されており、フラ
イホイール101の外周位置には信号発電子90が配置され
ている。信号発電子90は磁石回転子が１回転する間に12
0度間隔で３回信号電圧を発生する。

第７図は上記３気筒内燃機関用点火装置の各部の波形
の一例を機関のクランク軸の回転角θに対して示したも
ので、同図A1,A2及びA3はそれぞれエキサイタコイル２
の出力端子T1,T2及びT3から得られる無負荷出力電圧Ve
1,Ve2及びVe3を示し、同図B1,B2及びB3はそれぞれトラ
ンジタ41,42,及び43のコレクタ電流Ic1,Ic2及びIc3を示
している。また同図C1,C2及びC3はそれぞれ点火コイル5
1,52及び53の１次コイル51a,52a及び53aに流れる１次電
流I11,I12及びI13を示し同図（Ｄ）は信号コイル９に発
生する点火信号電圧Vsを示している。

今第７図A1に示すように角度θ1aにおいてエキサイタ
コイル２の端子T1に正（第５図の実線矢印方向）の半サ
イクルの電圧Ve1が発生すると、第１の点火回路IG1のト
ランジタ41が導通状態になるため、巻線21→トランジス
タ41のコレクタエミッタ間→接地→（ダイオード32及び
巻線22の直列回路とダイオード33及び巻線23の直列回路
との並列回路）→巻線21の回路からなる第１のエキサイ
タコイル短絡回路が構成され、トランジタ41には第７図
B1に示したようにコレクタ電流Ic1が流れる。このコレ
クタ電流Ic1がほぼピークに達する位置に設定された角
度θi1の位置で信号コイル９の出力信号Vs（第７図Ｄ）
がサイリスタ61のトリガレベルに達するため該サイリス
タ61が導通し、これによりトランジタ41が遮断されてそ
のコレクタ電流Ic1が断される。このときエキサイタコ
イル２の端子T1に生ずる高電圧が第１の点火コイル51の
１次コイル51aに印加されるため、１次コイル51aに第７
図C1に示すように急激に１次電流I11が流れ、２次コイ
ル51bに高電圧が誘起される。この高電圧により第１の
点火プラグ81に火花が飛ぶ。

角度θ1bの位置でエキサイタコイル２の端子T1に再び
正の電圧Ve1が生ずるとトランジタ41が再び導通してコ
レクタ電流Ic1が流れるが、このコレクタ電流Ic1の通電
期間中には信号コイル９から信号電圧が発生しないの
で、サイリスタ61が導通することはない。

次に角度θ2aの位置でエキサイタコイル２の端子T2に
正（第５図破線矢印方向）の電圧Ve2が発生する（第７
図A2）と、第２の点火回路IG2が第１の点火回路IG1と同
様に動作し、角度θi2で信号コイル９の出力信号Vsがサ
イリスタ62のトリガレベルに達して該サイリスタ62が導
通すると、第２の点火コイル52の２次コイル52bに高電
圧が誘起して第２の点火プラグ82に火花が飛ぶ。

更に角度3aの位置でエキサイタコイル２の端子T3に正
（第５図鎖線矢印方向）の電圧Ve3が生ずる（第７図A
3）と、第３の点火回路IG3が同様に動作し、角度θi3で
第３の点火コイル53の２次コイル53bに高電圧が誘起し
て第３の点火プラグ83に火花が飛ぶ。

上記のようにして、第１ないし第３の点火プラグ81な
いし83に120度間隔で順次火花が発生して機関の第１な
いし第３の気筒が順次点火されている。

第５図の実施例においては、３相星形結線されたエキ
サイタコイル２の３相の出力端子T1,T2及びT3と接地間
にそれぞれダイオード31,32及び33を並列接続して点火
電源回路を構成したが、第８図に示すように３相星形結
線したエキサイタコイル２の中性点と接地間にアノード
を接地側に向けた１個のダイオード３を接続して点火電
源回路を構成してもよい。

また第６図に示した磁石発電機１は、４極の磁石回転
子と６極の突極形固定子とで構成したが、２極の磁石回
転子と３極の突極形鉄心の各突極鉄心部にそれぞれ巻線
21,22及び23を巻回した固定子とにより磁石発電機を構
成して、これらの巻線21,22及び23を３相星形結線する
ことによりエキサイタコイル２を構成するようにしても
よい。

尚上記の各実施例においては、遮断制御用半導体スイ
ッチとしてのサイリスタにトリガ信号を供給する信号供
給回路の信号源として、磁石発電機のフライホイールの
外周に設けたリラクタと協働して点火信号電圧を発生す
る信号コイル９を用いたが、１個の信号源を用いて、機
関が360/n度回転する毎に所定の信号を発生するもので
あれば如何なるものでもよい。

以上本発明を２気筒及び３気筒の内燃機関用点火装置
に適用した実施例を示したが、一般に本発明を適用いて
ｎ気筒内燃機関用点火装置を構成するには、内燃機関に
より駆動される磁石発電機に設けられて機械角で360/n
度（ｎは２以上の整数）の位相差を有する第１ないし第
ｎの出力を順次発生するエキサイタコイルを用いて点火
電源回路を構成し、第１ないし第ｎの出力を第１図およ
び第５図の実施例で用いた点火回路ID1,IG2等と同様の
構成をもつ第１ないし第ｎの点火回路に順次供給すると
ともに、内燃機関が360/n度回転する毎に点火信号電圧
を発生する１個の信号発生手段により第１ないし第ｎの
点火回路の遮断制御用半導体スイッチにトリガ信号を供
給するようにすればよい。

第９図は４気筒以上の多気筒内燃機関用点火装置（ｎ
が４以上の整数）にも用いることができる磁石発電機の
例を示したもので、この磁石発電機１の磁石回転子は磁
性材料からなるカップ状のフライホイール101の周壁部
の内周に２個の永久磁石102a及び102bを周方向に360/n
度の間隔をあけて配置して２極の磁石界磁を構成したも
のからなっている。磁石回転子の内側にはｎ極の突極形
固定子鉄心11（一部図示を省略）のｎ後の各突極鉄心に
それぞれ巻線21,22,23,…（合計ｎ個）を巻回した固定
子が配置されている。巻線21,22,…の一端が共通に接続
されて星形結線され、これら星形結線された巻線により
エキサイタコイル２が構成されている。

尚第９図において12はバランスウェイトである。

この磁石発電機において磁石回転子が回転すると、エ
キサイタコイル２の巻線21,22,23,…には機械角で360゜
/n度の位相差をもって順次１サイクルの交流電圧が発生
する。エキサイタコイル２を点火電源回路に用いる場合
には、巻線21,22,23,…の共通接続点と接地との間にア
ノードを接地側にしたダイオードを接続し、各巻線の他
端の出力端子をそれぞれ第１ないし第ｎの点火回路に接
続すればよい。

第９図において、フライホイール101の周壁部外周に
はｎ個のリラクタ104,105,106,…（一部図示を省略）が
360/n度間隔で突設されていて、これらのリラクタに信
号発電子90が対向配置されている。信号発電子90内に設
けられた信号コイルには、磁石回転子が360n/度回転す
る毎に信号が誘起する。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、エキサイタコイルの
短絡電流を制御する第１ないし第ｎの電流制御用半導体
スイッチを内燃機関の各気筒の点火位置で順次遮断させ
るようにしたので、各電流制御用半導体スイッチは機関
の１回転でそれぞれ１回のみ遮断動作をすればよい。従
って遮断による電流制御用半導体スイッチの発熱が過大
になることがないので点火装置の信頼性を高めることが
できる。

また本考案によれば、導通した際に各電流制御用半導
体スイッチを遮断させるように設けられた第１ないし第
ｎの遮断制御用半導体スイッチに信号供給回路から同時
にトリガ信号を供給すればよいため、信号供給回路の信
号源は１個だけでよい。従って発電機の構造を簡単にし
てその小形化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を２気筒内燃機関用点火装置に適用した
実施例の回路図、第２図は第１図の実施例に用いる磁石
発電機の機械的構成を示す構成図、第３図は第１図の各
部の電圧または電流波形を示す線図、第４図は本発明を
２気筒内燃機関用点火装置に適用した他の実施例を示し
た回路図、第５図は本発明を３気筒内燃機関用点火装置
に適用した実施例の回路図、第６図は第５図の実施例に
用いる磁石発電機の機械的構成を示す構成図、第７図は
第５図の各部の電圧または電流波形を示す線図、第８図
は本発明を３気筒内燃機関用点火装置に適用した実施例
の回路図、第９図は本発明をｎ気筒の内燃機関用点火装
置に適用する場合に用いる磁石発電機の機械的構成を示
す構成図、第10図は従来例の回路図である。 １……磁石発電機、２……エキサイタコイル、3,31,32,
33……ダイオード、41,42,43……トランジタ（第１ない
し第ｎ（ｎ＝３）の電流制御用半導体スイッチ）、51,5
2,53……第１ないし第ｎ（ｎ＝３）の点火コイル、61,6
2,63……サイリスタ（第１ないし第ｎ（ｎ＝３）の遮断
制御用半導体スイッチ）、71.72.73……抵抗、81,82,83
……点火プラグ、９……信号コイル（信号供給回路）、
IG1,IG2……点火回路。

フロントページの続き (72)発明者 佐々木 保男 静岡県沼津市大岡3744番地 国産電機株 式会社内 (56)参考文献 実開 昭54−18531（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関により駆動されて機械角で360/n
   度（ｎは２以上の整数）の位相差を有する第１ないし第
   ｎの出力を順次発生するエキサイタコイルを備えた磁石
   発電機と、 前記エキサイタコイルの出力がそれぞれ１次コイルに所
   定の向きで印加されるように設けられた第１ないし第ｎ
   の点火コイルと、 前記エキサイタコイルが第１ないし第ｎの出力を発生し
   たときに導通する第１ないし第ｎの電流制御用半導体ス
   イッチを備えて該第１ないし第ｎの電流制御用半導体ス
   イッチが導通したときに前記エキサイタコイルに短絡電
   流を流す第１ないし第ｎのエキサイタコイル短絡回路
   と、 導通した際に前記第１ないし第ｎの電流制御用半導体ス
   イッチをそれぞれ遮断状態にするように設けられた第１
   ないし第ｎの遮断制御用半導体スイッチと、 内燃機関が360/n度回転する毎に前記第１ないし第ｎの
   遮断制御用半導体スイッチに同時にトリガ信号を供給す
   る信号供給回路と、 前記第１ないし第ｎの電流制御用半導体スイッチがそれ
   ぞれ遮断状態になったときに前記エキサイタコイルに誘
   起する電圧を前記第１ないし第ｎの点火コイルの１次コ
   イルに印加して前記エキサイタコイルから前記第１ない
   し第ｎの点火コイルの１次コイルを通して１次電流を流
   す第１ないし第ｎの１次電流通電回路とを具備してなる
   多気筒内燃機関用点火装置。