JP2754434B2 - エンジンの点火装置 - Google Patents
エンジンの点火装置Info
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Description
C−DCコンバータを利用したエンジンの点火装置に関
し、特にエンジンで駆動される発電機を電源として使用
し、エンジンの過回転を防止する過回転防止機能を備え
たエンジンの点火装置に関する。
の充放電を利用し、該コンデンサの放電時にイグニッシ
ョンコイルに流れる大電流によって点火プラグの点火電
圧を得るようにしたコンデンサ放電式の点火装置(CD
I)がある。この種の点火装置は、直流電源の電圧値と
して例えば200V〜400Vの高電圧を用い、コンデ
ンサの容量を例えば1〜2μF程度にして、通常のイグ
ニッションコイルを使用できるようにする方式が採られ
ており、直流高電圧を得るためにトランジスタ式のDC
−DCコンバータを使用するものが、例えば特開昭61
−132084号公報により知られている。また、この
文献に開示されているように、この種の点火装置では、
通常、エンジンの回転に同期してパルス信号を発生させ
るパルサーコイル(ピックアップ)を設けており、該パ
ルス信号がトリガとなって前記コンデンサの充電電荷を
放電させ、点火タイミングを形成している。
に応じてエンジンの過回転を防止する過回転防止機能が
付加されているものもあり、この過回転防止機能は、前
記パルス信号の出力周波数を電圧に変換し、この変換さ
れた電圧が所定値を越えたときに点火動作を不能とする
ように構成されている。
うな構成で過回転防止機能を付加する場合、点火装置の
回路構成が複雑化し、そのためコスト高になるという問
題があった。さらに、DC−DCコンバータを使用する
ものでは、エンジンの始動直後の低速回転時や、エンジ
ンの回転数が大きく変動するときなどのようにエンジン
の回転数が不安定な領域において、DC−DCコンバー
タの動作が不安定となり、十分な点火電圧を得ることが
できないという問題もあった。
成を複雑化にせずに、低コストで過回転防止機能を付加
することができ、且つエンジン回転数の高低に無関係に
安定した点火動作を行うことができるエンジンの点火装
置を提供することを目的とする。
するために、エンジンで駆動される発電機の出力を整流
平滑する電源回路と、1次巻線にパルス電流が加えられ
て、2次巻線に2次電圧が誘起され3次巻線に3次電圧
が誘起されるパルストランスと、前記3次電圧が制御端
に加えられて、ブロッキング発振によって前記電源回路
から出力される直流電流を断続させて前記パルス電流を
発生させるスイッチングトランジスタと、前記2次電圧
を直流に変換し、この直流電圧で駆動される点火回路と
を備えたエンジンの点火装置において、前記電源回路の
出力電圧を検出し、この出力電圧が所定値を越えた時に
は前記スイッチングトランジスタの動作を停止させる過
回転防止手段を設けたものである。
された2次電圧を直流に変換し、この直流電圧を充放電
して駆動されるコンデンサ充放電式で構成してもよい。
ッチングトランジスタの制御端とを定電流源を介して接
続してもよい。
って駆動される例えば交流発電機の発電出力コイルから
供給される交流出力電圧は、電源回路で整流平滑されて
直流電圧に変換される。この直流電圧はエンジン回転数
に応じて増加し、過回転防止手段はこの直流電圧を検出
し、この直流電圧が例えばツェナダイオードの降伏電圧
で設定される所定値を越えた時、前記スイッチングトラ
ンジスタの動作を停止させる。その結果、エンジン回転
数が所定値に到達した時にブロッキング発振が停止する
ので、点火プラグは点火電圧を得ることができず、点火
動作が停止する。
にスイッチングトランジスタの制御端に安定したバイア
スを供給するため、スイッチングトランジスタの通電電
流の変動量が少なくなり、安定したブロッキング発振が
可能となる。これにより、パルストランスの2次巻線に
誘起される2次電圧が安定し、エンジンの低速回転時か
ら高速回転時までに亘り、安定した点火電圧を得ること
ができる。
する。
の一実施例の概略構成を示す回路図である。
ータを用い、低電圧の直流電圧をパルストランス(後述
する)によって昇圧して高電圧の直流電圧を発生させ、
この高電圧を点火電圧に利用したものである。図中1
は、交流発電機であり、エンジンによって駆動されるア
ウターロータ式の磁石回転子を回転させることにより、
発電出力コイル1aの両端に接続された点火装置の入力
端子1b,1cに交流電力を供給する。
ード2,3の各アノードがそれぞれ接続され、そのダイ
オード2,3のカソードが接続点a1に共通接続されて
いる。さらに、接続点a1が平滑用の電解コンデンサ4
を介して接地され、これらダイオード2,3及び電解コ
ンデンサ4で電源回路B1が構成されている。なお、ダ
イオード2,3は、例えばショットキダイオードで低損
失のものを使用する。
5の一次巻線T1の一端に接続され、その他端がオン電
圧の低いスイッチングトランジスタ(NPNトランジス
タ)Q1のコレクタに接続されている。そして、抵抗
6、コンデンサ7及びツェナダイオード8がトランジス
タQ1のコレクタとエミッタとの間に並列接続され、ト
ランジスタQ1のエミッタ側が接地されている。なお、
抵抗6、コンデンサ7及びツェナダイオード8でサージ
吸収回路B2が構成され、ツェナダイオード8の降伏電
圧は、例えば使用電源電圧より高く、トランジスタQ1
の耐圧より低い電圧に設定されている。
コンデンサ9及び抵抗10を介してパルストランス5に
おける3次巻線T3の一端に接続され、その3次巻線T
3の他端が接地されている。さらに、トランジスタQ1
のベースは、ゲートとソースとが短絡したFET(電界
効果トランジスタ)11のソース側に接続され、そのド
レイン側が前記接続点a1に接続されている。ここで、
FET11は、定電流源として作用し、一定電流IDS
SがトランジスタQ1のベースに供給される。また、ト
ランジスタQ1のベースと接地側との間には逆方向接続
されたダイオード12が設けられ、さらに発振停止用の
キルスイッチ13が設けられている。そして、これらト
ランジスタQ1、コンデンサ9、抵抗10、FET1
1、ダイオード12で発振部B3が構成され、この発振
部B3と前記パルストランス5でブロッキング発振を行
う。
一端には、整流用のダイオード14のアノードが接続さ
れ、そのダイオード14のカソードと接地側との間には
ダイオード15が逆方向接続されるとともに、順方向に
直列接続されたサイリスタ16とダイオード17とが設
けられている。さらに、ダイオード14のカソードが点
火充放電用のコンデンサ18を介してイグニッションコ
イル19の一次巻線19aの一端に接続され、イグニッ
ションコイル19の二次巻線19bの一端は点火プラグ
20が接続され、その他端が一次巻線19aの他端と共
に接地されている。
との間には、抵抗21及びコンデンサ22が並列接続さ
れ、さらに該サイリスタ16のゲートが抵抗23,24
を介してパルス発生機構25に接続されている。また、
抵抗23,24間の接続点と接地側との間には、逆方向
のツェナーダイオード26とコンデンサ27とが並列接
続されている。そして、これら抵抗21、コンデンサ2
2、抵抗23,24、ツェナーダイオード26及びコン
デンサ27でゲート制御部B4が構成されている。
ンジンのクランク軸の回転に応じてパルス信号を発生す
るものであり、例えばクランク軸に回転円板25aが取
り付けられ、その円周部に、強磁性材製の凸起体で形成
されたリアクタ25bが突設され、さらに、回転円板2
5aの外部には、その円周部に沿って磁石体にコイルを
巻回して形成したピックアップ(パルサーコイル)25
cが配設されている。ここで、パルス発生機構25の回
転円板25aは、前記エンジンの回転に同期して回転
し、ピックアップ25cは、回転円板25aに設けられ
たリアクタ25cと相対向した時に、所定のパルス信号
を出力する。このパルス信号が、ゲート制御部B4を介
してサイリスタ16のゲートに印加されるようになって
いる。
ンジンの過回転を防止する過回転防止回路B5が接続さ
れている。この過回転防止回路B5は、スイッチング用
のNPNトランジスタ31、ツェナダイオード32、抵
抗33,34,35、及びコンデンサ36で構成され、
そのトランジスタ31のベースと前記電源回路B1の出
力側である接続点a1との間には、逆方向のツェナーダ
イオード32と抵抗33とが直列接続されている。ま
た、トランジスタ31のベースが抵抗34を介して接地
され、そのコレクタが前記発振部B3のトランジスタQ
1のベースに接続されると共に、抵抗35及びコンデン
サ36を介して接地されている。そして、トランジスタ
Q1のエミッタが接地されている。
動作を説明する。
動)によってエンジンを始動操作した直後のエンジン低
速回転時(例えば300rpm)において、交流発電機
1の発電出力コイル1aから供給される交流出力電圧
は、入力端子1b,1c介して電源回路B1に入力さ
れ、この電源回路B1で整流平滑されて直流電圧に変換
される。この直流電圧により、FET11を介してトラ
ンジスタQ1にベース電流が流れて該トランジスタQ1
がオンし、その結果、パルストランス5の一次巻線T1
に電流が流れて励磁される。一次巻線T1が励磁される
と、3次巻線に電圧が誘起され、この誘起電圧によりト
ランジスタQ1がさらにバイアスされる。その結果、ト
ランジスタQ1の導通状態が大きくなってコレクタ電流
が増加していき、これに伴って3次巻線T3の誘起電圧
が更に大きくなる。
伴って、この誘起される誘起電圧により、図示矢印方向
に抵抗10を介して充電電流が流れ、コンデンサ9が充
電される。この時、コンデンサ9の抵抗10側の一端が
プラスに、トランジスタQ1側の他端がマイナスにそれ
ぞれ帯電される。そのため、トランジスタQ1のベース
には逆バイアスがかかってバイアスが低下するので、ト
ランジスタQ1のコレクタ電流の増加が止まる。これに
よって、3次巻線T3に誘起される誘起電圧が低下し、
コンデンサ9の電荷が抵抗10及び3次巻線T3を介し
て放電されるため、トランジスタQ1のバイアスはコン
デンサ9に吸収され、該トランジスタQ1はオフする。
このトランジスタQ1のオフ時に生ずるサージ電圧は、
サージ吸収回路B2におけるツェナーダイオード8の降
伏電圧より高い部分のみが吸収される。これにより、エ
ンジンの回転数の低い低電圧時には、サージ吸収回路B
2にはサージ電流以外は流れないため、その分、トラン
ジスタQ1のスイッチングで制御される電流を多く確保
することができる。
1はオフすると、FET11から該コンデンサ9に充電
電流が流れ、コンデンサ9は、前述した充電時とは逆の
極性で充電される。つまり、コンデンサ9のトランジス
タQ1側の一端がプラスに、抵抗10側の他端がマイナ
スにそれぞれ帯電される。この充電が完了すると、FE
T11からの電流IDSSがトランジスタQ1のベース
に供給され、該トランジスタQ1は再びバイアスされて
オンする。
ス5により、以上の動作が繰り返されてブロッキング発
振が行われる。
次巻線T2に図示破線矢印の方向に誘起電流が流る。こ
の誘起電流はダイオード14によって整流され、コンデ
ンサ18を充電する。このようにして行われるコンデン
サ18への充電は、パルストランス5を介して高電圧で
行われる。そして、該コンデンサ18に充電された電荷
は、ゲート制御部B4から点火すべき所定のタイミング
(エンジンの回転速度に応じたタイミング)で送出され
るパルス信号によりサイリスタ16が導通することで、
サイリスタ16、ダイオード17、イグニッションコイ
ル19の一次巻線19aの経路で放電する。この時、イ
グニッションコイル19の二次巻線19bに大きな電圧
が誘起され、これによって点火プラグ20用の所要の火
花電圧を得ることができる。
グトランジスタQ1のベースに供給されるバイアスは、
定電流源として作用するFET11からの電流IDSS
が主に供給されるため、発電出力コイル1aから取り出
される出力電圧が低い場合であっても、この電圧変動の
影響が少なく、従ってエンジンが始動直後の低速回転の
とき(低電圧のとき)でもコンバータの動作電圧を確保
することができる。また、トランジスタQ1の通電電流
は、このベースバイアスで決まるコレクタ電流(不飽和
発生電流)で制限されるため、前記出力電圧による変化
が少なく、従ってエンジンの回転数が大きく変動して
も、トランジスタQ1に流れるコレクタ電流の変動量が
少なくなり、比較的安定したコンバータの動作電圧が確
保でき、比較的安定した所要の点火用電源電圧を得るこ
とができる。
が加速され、回転数が過回転となった場合、本実施例で
は、次のような過回転防止回路B5の作用により点火動
作を停止するようにしている。
おいては、発電出力コイル1aから点火装置に供給され
る電力に余裕を持たせることができるので、発電出力コ
イル1aからの交流出力電圧はエンジン回転数に比例し
た安定した特性を示す。この発電出力コイル1aから供
給される交流出力電圧は、上記したように電源回路B1
で整流平滑されて直流電圧に変換される。この直流電圧
は過回転防止回路B5の抵抗33及びツェナーダイオー
ド32により検出され、該電圧値がツェナーダイオード
32によって設定される所定値(降伏電圧)以上、つま
りエンジン回転数が過回転となると、電源回路B1の出
力側から抵抗33及びツェナーダイオード32を介して
トランジスタ31のベースへ供給される電流が急激に増
加する結果、トランジスタ31がオンし、発振部B3の
トランジスタQ1のベースが接地され、該トランジスタ
Q1のエミッタとベースとが短絡するので、トランジス
タQ1のスイッチングが停止する。発振部B3の発振動
作が停止するので、点火プラグ20は点火電圧を得るこ
とができず、失火する。このように本実施例ではエンジ
ン回転数が過回転となった場合に、簡単な構成でありな
がら設定値に対して高い確度で点火動作を停止すること
ができる。
ば、エンジンで駆動される発電機の出力を整流平滑する
電源回路と、1次巻線にパルス電流が加えられて、2次
巻線に2次電圧が誘起され3次巻線に3次電圧が誘起さ
れるパルストランスと、前記3次電圧が制御端に加えら
れて、ブロッキング発振によって前記電源回路から出力
される直流電流を断続させて前記パルス電流を発生させ
るスイッチングトランジスタと、前記2次電圧を直流に
変換し、この直流電圧で駆動される点火回路とを備えた
エンジンの点火装置において、前記電源回路の出力電圧
がエンジンの回転数に略比例して上昇するという点に着
目し、この出力電圧を検出して、この出力電圧が所定値
を越えた時には前記スイッチングトランジスタの制御端
を接地して動作を停止させる過回転防止手段を設けたの
で、エンジンの過回転時に発振側の動作を停止するだけ
で点火動作自体が停止でき、パルストランスの一次側に
簡単な構成を付加するだけで過回転防止機能を付加する
ことができる。これにより、パルストランスの二次側に
設ける点火装置としては通常使用している点火装置をそ
のまま使用できるので、点火装置自体に手を加えること
なく低コストで過回転防止機能を付加できる。
チングトランジスタの制御端とを定電流源を介して接続
したので、発電機の出力の変動にかかわらず比較的安定
したブロッキング発振が可能となり、エンジン回転数の
高低に無関係に安定した点火動作が行える。
概略構成を示す回路図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 エンジンで駆動される発電機の出力を整
流平滑する電源回路と、1次巻線にパルス電流が加えら
れて、2次巻線に2次電圧が誘起され3次巻線に3次電
圧が誘起されるパルストランスと、前記3次電圧が制御
端に加えられて、ブロッキング発振によって前記電源回
路から出力される直流電流を断続させて前記パルス電流
を発生させるスイッチングトランジスタと、前記2次電
圧を直流に変換し、この直流電圧で駆動される点火回路
とを備えたエンジンの点火装置において、前記電源回路の出力側と前記スイッチングトランジスタ
の制御端とを定電流源を介して接続すると共に、 前記電源回路の出力電圧を検出し、この出力電圧が所定
値を越えた時には前記スイッチングトランジスタの制御
端を接地して動作を停止させる過回転防止手段を設けた
ことを特徴とするエンジンの点火装置。 - 【請求項2】 前記点火回路は、 前記2次巻線に昇圧誘起された2次電圧を直流に変換
し、この直流電圧を充放電して駆動されるコンデンサ充
放電式で構成したことを特徴とする請求項1記載のエン
ジンの点火装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP4114080A JP2754434B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | エンジンの点火装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4114080A JP2754434B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | エンジンの点火装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05288138A JPH05288138A (ja) | 1993-11-02 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4114080A Expired - Fee Related JP2754434B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | エンジンの点火装置 |
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---|---|
JP (1) | JP2754434B2 (ja) |
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JPS61268871A (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-28 | Nippon Denso Co Ltd | 内燃機関用点火装置 |
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-
1992
- 1992-04-07 JP JP4114080A patent/JP2754434B2/ja not_active Expired - Fee Related
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