JP3019051B2

JP3019051B2 - 内燃機関点火装置

Info

Publication number: JP3019051B2
Application number: JP9337722A
Authority: JP
Inventors: 精二半貫
Original assignee: Sanken Electric Co Ltd
Current assignee: Sanken Electric Co Ltd
Priority date: 1997-11-21
Filing date: 1997-11-21
Publication date: 2000-03-13
Anticipated expiration: 2017-11-21
Also published as: JPH11159426A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、携帯用発
電機等のための内燃機関点火装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の携帯用発電機の自己バイアス方式
の内燃機関点火装置は、図１に示すように磁石１を含む
回転子２と、磁石１から発生する磁束が鎖交する発電機
の電機子巻線としての機能を有している１次巻線３と、
この１次巻線３に磁気コア４を介して電磁結合された２
次巻線５と、２次巻線５に対して直列に接続された点火
プラグ６と、１次巻線３に電流を選択的に流すための点
火用スイッチとしての第１のトランジスタ７と、この第
１のトランジスタ７の駆動手段としての第１の抵抗８
と、第１のトランジスタ７のオフ制御スイッチとしての
第２のトランジスタ９と、オフ時点を決定するための第
２及び第３の抵抗１０、１１並びにコンデンサ１２と、
１次巻線３に並列に接続された第１及び第２の停止用ス
イッチ１３、１４とを具備している。

【０００３】点火プラグ６は２次巻線５に対して直列に
接続されており、第１のトランジスタ７がオンからオフ
に転換する時に２次巻線５に誘起する電圧によって火花
放電する。なお、２次巻線５と点火プラグ６との直列回
路は１次巻線１に対して並列に接続されている。第１の
トランジスタ７は１次巻線３に対して並列に接続されて
おり、１次巻線３を流れる電流の経路を形成する。第１
の抵抗８は第１のトランジスタ７のコレクタとベースと
の間に接続されており、自己バイアス方式で第１のトラ
ンジスタ７のベース電流を供給する。第２のトランジス
タ９は第１のトランジスタ７のベース・エミッタ間に接
続されており、選択的にオンになって第１のトランジス
タ７のベース・エミッタ間を短絡してベース電流を遮断
し、第１のトランジスタ７をオフに制御する。第２の抵
抗１０は１次巻線３の一端と第２のトランジスタ９のベ
ースとの間に接続されており、第２のトランジスタ９の
ベース電流を供給する。第３の抵抗１１は第２のトラン
ジスタ９のベース・エミッタ間に接続されている。コン
デンサ１２は第３の抵抗１１に並列に接続されている。
第１の停止用スイッチ１３は一般にキルスイッチと呼ば
れている常開接点構成のスイッチであり、点火動作を停
止する時に手動でオン操作し、このオン操作を回転子２
の回転が停止するまで手動で保持するものである。第２
の停止スイッチ１４は、周知の内燃機関（図示せず）の
エンジンオイルのレベル検出スイッチであり、エンジン
オイルが所定レベルよりも低下した時にオン状態とな
り、エンジンが停止するまでこのオン状態を保持するよ
うに構成されているホールド機能付スイッチである。な
お、図１の点線１３で囲んで示す部分は混成集積回路で
構成される。

【０００４】図２は１次巻線３に電圧を発生させるため
の発電機の構成を示す。発電機の回転子２は永久磁石１
が固着された回転体（フライホイール）１４から成り、
回転体１４は内燃機関（図示せず）の回転軸１２に固着
されている。電機子巻線として機能する１次巻線３は永
久磁石１の磁路に配置されている。従って、永久磁石１
から発生する磁束が１次巻線３に鎖交した時に１次巻線
３に電圧が誘起する。１次巻線３の電圧は回転体１４の
回転速度に比例的に変化する。なお、回転子２は内燃機
関に連動する。

【０００５】手動によって回転子２の回転を開始させる
ことによって１次巻線３に電圧が誘起すると、第１の抵
抗８を介して第１のトランジスタ７にベース電流が流
れ、第１のトランジスタ７がオンになる。この結果、１
次巻線３と第１のトランジスタ７の閉回路が形成されて
１次電流が流れる。１次巻線３はインダクタンスを有す
るので、１次電流はインダクタンスに制限されて流れ
る。１次巻線３に電圧が発生すると、第２の抵抗１０を
介してコンデンサ１２の充電が開始する。コンデンサ１
２の電圧が第２のトランジスタ９のしきい値以上になる
と第２のトランジスタ９がオンになり、第１のトランジ
スタ７がオフになり、１次電流が遮断される。１次電流
が遮断されると、１次電流が流れている期間に１次及び
２次巻線３、５とコア４から成るトランス（点火コイ
ル）に蓄積された磁気エネルギーの放出が生じ、２次巻
線５に点火開始電圧以上の電圧が発生し、点火プラグ６
に火花放電（点火）が生じる。トランジスタ７、９を順
バイアスする向きの電圧は１次巻線３から間欠的に発生
するので、順バイアス方向の電圧が発生していない期間
にコンデンサ１２の放電が第３の抵抗１１を介して生じ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、マニアルホ
ールドキルスイッチと呼ばれている第１の点火停止スイ
ッチ１３で点火動作を停止する時にはエンジンが停止す
るまで即ち回転子２の回転が停止するまでスイッチ１３
のオン操作を継続しなければならず操作性が悪かった。
また、エンジンオイルレベル検出スイッチとしての第２
の点火停止スイッチ１４はホールド機能付スイッチであ
るので、高コストとなるという欠点及び耐久性に劣ると
いう欠点を有する。また、第１及び第２の点火停止スイ
ッチ１４は１次巻線３に直接に並列接続されているの
で、ここには１次巻線３に流れる電流と同一の電流が流
れ、このスイッチ接点の溶着や接触不良が発生した。

【０００７】そこで、本発明の目的は、点火停止スイッ
チの損傷防止及び低コスト化を図ることができる内燃機
関点火装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、上記
目的を達成するための本発明は、磁石を含む回転子と、
前記磁石から発生する磁束が鎖交するように配置された
１次巻線と、前記１次巻線に電磁結合された２次巻線
と、前記２次巻線に接続された内燃機関の点火プラグ
と、前記１次巻線に並列に接続された点火用トランジス
タと、前記回転子の回転に基づいて前記１次巻線に誘起
した電圧によって前記点火用トランジスタをオン駆動す
るために前記１次巻線の一端と前記点火用トランジスタ
のベースとの間に接続されたトランジスタ駆動用抵抗
と、前記抵抗を介して前記点火用トランジスタに供給す
るベ−ス電流を阻止して前記点火用トランジスタをオフ
に制御するために前記点火用トランジスタのベースと前
記１次巻線の他端との間に接続されたオフ制御用半導体
スイッチと、前記点火用トランジスタに電流が流れてい
る期間内のある時点で前記点火用トランジスタをオフに
するように前記オフ制御用半導体スイッチを制御するも
のであって、前記点火用トランジスタを流れる電流の検
出信号に基づいて前記オフ制御用半導体スイッチを断続
的にオンに制御する断続制御回路と、前記点火プラグの
点火動作を停止させるための点火停止用スイッチと、前
記点火停止用スイッチの操作に応答して前記オフ制御用
半導体スイッチの前記断続制御回路に基づく断続動作を
阻止する停止制御回路とを備えている内燃機関点火装置
であって、前記断続制御回路は、前記点火用トランジス
タを通って流れる電流を検出する電流検出手段と、前記
電流検出手段から得られた前記電流に対応した検出電圧
と比較するための基準電圧として、時間の経過と共に徐
々に低下する傾斜部分を有する波形の基準電圧を発生す
る基準電圧回路と、前記検出電圧と前記基準電圧とを比
較する断続制御用比較器とを有して前記比較器から得ら
れた前記検出電圧が前記基準電圧に達したことを示す出
力によって前記オフ制御用半導体スイッチをオンに制御
するように形成され、前記比較器の電源電圧が前記点火
用トランジスタのベースと前記１次巻線の他端との間か
ら得られていることを特徴とする内燃機関点火装置に係
わるものである。なお、請求項２に示すように、停止制
御回路を、第１及び第２のコンデンサと、基準電圧源
と、比較器と、断続制御信号を遮断するスイッチ等で構
成することが望ましい。

【０００９】

【発明の効果】各請求項の発明によれば、点火停止用ス
イッチを１次巻線に直接に並列接続することが不要にな
り、ここに流れる電流が大幅に低下する。従って、点火
停止用スイッチの低コスト化又は耐久性の向上を図るこ
とができる。また、点火及び点火停止を比較的簡単な回
路で達成することができる。また、請求項１の発明によ
れば、基準電圧が時間の経過と共に低下する傾斜部分を
有しているので、種々の回転速度において最適又はこれ
に近い１次電圧遮断を実行することができる。また、請
求項２の発明によれば、第２のコンデンサによる電圧保
持機能により、点火停止用スイッチを一度操作すると、
この操作を示す信号を保持して出力することができ、操
作性の良い点火装置を提供することができる。

【００１０】

【実施形態及び実施例】次に、図３〜図８を参照して本
発明の実施形態及び実施例を説明する。但し、図３にお
いて図１と実質的に同一の部分には同一の符号を付して
その説明を省略する。

【００１１】図３の携帯用発電機等のための内燃機関点
火装置は図１と同様に磁石１を有する回転子２、点火コ
イルとしての１次巻線３、磁気コア４、２次巻線５、点
火プラグ６、点火用スイッチとしてのトランジスタ２
４、点火用スイッチの駆動手段としての抵抗２６を備え
ている。また、図１の第１及び第２の点火停止用スイッ
チ１３、１４に対応するものとして手動点火停止用スイ
ッチ１３ａとエンジンオイルレベル検出スイッチ１４ａ
とを有しているが、これ等のスイッチ１３ａ、１４ｂの
電流容量は図１のスイッチ１３、１４のそれよりも小さ
い。また、図３のエンジンオイルレベル検出スイッチ１
４ａはオンになった後にエンジンが停止するまでオンを
維持する機能を持たない安価なスイッチである。

【００１２】図３で点線２０で囲んでいる部分は混成集
積回路に構成されており、第１、第２及び第３の端子２
１、２２、２３を有する。第１の端子２１は１次巻線３
の一端及びグランドに接続されている。第２の端子２２
は１次巻線３の他端に接続されている。図１のトランジ
スタと同一の機能を有する点火用トランジスタ２４は図
１と同様に１次巻線３に並列に接続されている。即ち点
火用トランジスタ２４はＮＰＮ型であって、このコレク
タは第１の端子２１を介して１次巻線３の一端に接続さ
れ、このエミッタは電流検出抵抗２５と第２の端子２２
を介して１次巻線３の他端に接続されている。駆動手段
としての抵抗２６は第１の端子２１と点火用トランジス
タ２４のベースとの間に接続されている。

【００１３】点火用トランジスタ２４のオフ制御用スイ
ッチとしてサイリスタ２９がトランジスタ２４のベース
と１次巻線３の他端との間に接続されている。また、点
火用トランジスタ２４の断続制御回路として、電流検出
手段としての電流検出抵抗２５と、基準電圧回路２７
と、比較手段としての電圧比較器２８と、抵抗３０とが
設けられている。電流検出抵抗２５はトランジスタ２４
と１次巻線３との閉回路に流れる１次電流を検出するた
めにトランジスタ２４に直列に接続されている。基準電
圧回路２７の一方の電源端子はトランジスタ２４のベー
スに抵抗３０を介して接続され、この他方の電源端子は
第２の端子２２即ち１次巻線３の下端に接続されてい
る。比較器２８の正入力端子は電流検出抵抗２５のトラ
ンジスタ側端子に接続され、負入力端子は基準電圧回路
２７の基準電圧出力ライン２７ａに接続されている。サ
イリスタ２９のゲート（制御端子）は比較器２８の出力
端子に接続されている。なお、比較器２８の電源端子は
抵抗３０を介してトランジスタ２４のベースに接続され
ている。

【００１４】基準電圧回路２７は、図４に示すようにコ
ンデンサＣと２つの抵抗Ｒ1 、Ｒ2で構成されている。
コンデンサＣと２つの抵抗Ｒ1 、Ｒ2 の直列回路は微分
回路を形成するようにトランジスタ２４のベースと第２
の端子２２との間に抵抗３０を介して接続されている。
基準電圧出力ライン２７ａは２つの抵抗Ｒ1 、Ｒ2 の分
圧点に接続されている。

【００１５】手動点火停止用スイッチ１３ａ及びエンジ
ンオイルレベル検出スイッチ１４ａとによって点火プラ
グ６における点火を禁止させるための停止制御回路とし
て抵抗３１、３２、３３、３４、３５、３６と、第１及
び第２のコンデンサ３７、３８と、ダイオード３９、４
０、４１と、５個のダイオードの直列回路４２と、トラ
ンジスタ４３、４４と、比較器４５と、サージ保護誤動
作防止回路４６とが設けられている。これ等の接続関係
を説明すると、電源としての機能を有する第１のコンデ
ンサ３７の一端は逆流阻止用ダイオード３９と電流制限
用抵抗３１とを介して第１の端子２１に接続され、この
他端は第２の端子２２に接続されている。基準電圧源と
してのダイオード４０はクランプ回路として働く５個の
ダイオードの直列回路４２を介して第１のコンデンサ３
７に並列に接続されている。停止制御用比較器４５の負
の入力端子はダイオード４０のアノードに接続されてい
る。比較器４５の正の入力端子は第２のコンデンサ３８
に接続されている。第１のコンデンサ３７と第２のコン
デンサ３８との間にはトランジスタ４３が接続されてい
る。ＰＮＰ型のトランジスタ４３のベースは抵抗３２を
介して第３の端子２３に接続されている。トランジスタ
４３のエミッタとベースとの間には抵抗３３及びサージ
保護誤動作防止回路４６が接続されている。第２のコン
デンサ３８に対して並列に放電用抵抗３４が接続されて
いる。比較器４５の一方の電源端子は抵抗３０を介して
トランジスタ２４のベースに接続され、他方の電源端子
は第２の端子２２に接続されている。従って、比較器４
５は間欠的に駆動される。比較器４５の出力端子とコン
デンサ３８との間に逆流阻止用ダイオード４１が接続さ
れている。また、比較器４５の出力端子と第２の端子２
２との間に抵抗３５、３６の直列回路が接続されてい
る。断続制御を遮断即ち阻止するためのトランジスタ４
４は断続制御用比較器２８の出力端子と第２の端子２２
との間に接続され、このベースは２つの抵抗３５、３６
の接続点に接続されている。手動点火停止用スイッチ１
３ａ及びエンジンオイルレベル検出スイッチ１４ａは１
次巻線３の一端と第３の端子２３との間にそれぞれ接続
されている。

【００１６】

【基本動作】図３の点火装置において１次巻線３は回転
子２に対向配置されているので、回転子２が回転すると
１次巻線３に電圧が誘起する。１次巻線３にトランジス
タ２４を順方向バイアスする向きの電圧が発生すると、
１次巻線３と抵抗２６とトランジスタ２４のベース・エ
ミッタ間と電流検出抵抗２５との閉回路でベース電流が
流れ、トランジスタ２４がオンになり、１次巻線３とト
ランジスタ２４と検出抵抗２５との閉回路で１次電流Ｉ
1 が流れる。１次電流Ｉ1 は図７（Ｃ）及び図８（Ｃ）
に示すように図７（Ａ）及び図８（Ａ）に示す１次巻線
３の電圧Ｖ1 の変化に応じて変化し、徐々に増大した後
に徐々に低下する。１次電流Ｉ1 が徐々に増大すると、
電流検出抵抗２５から得られる検出電圧Ｖi も徐々に増
大する。検出電圧Ｖi が基準電圧回路２７から発生して
いる基準電圧Ｖr を横切ると、比較器２８の出力電圧が
低レベルから高レベルに転換し、サイリスタ２９がトリ
ガされ、サイリスタ２９がオン状態になる。この結果、
トランジスタ２４のベース・エミッタ間が電流検出抵抗
２５を介してサイリスタ２９で短絡され、ベース電流が
サイリスタ２９にバイパスすることによりトランジスタ
２４はオフになる。トランジスタ２４がオフになって１
次巻線３の電流Ｉ1 が遮断されると、２次巻線５に高電
圧（フライバック電圧）が発生し、点火プラグ６が点火
する。サイリスタ２９は一度トリガされると、ここを流
れる電流が保持電流よりも低くなるまでオンを保持す
る。従って、比較器２８の出力の低レベルへの変化に無
関係に、１次巻線３から順方向バイアス電圧が発生して
いる期間の終了近くまでサイリスタ２９はオンを維持
し、その後にオフに転換する。１次巻線３にトランジス
タ２４を順方向バイアスする向きの電圧が再び発生する
と、前述と同一の動作の繰返しが生じる。

【００１７】図３においてトランジスタ２４をオンにし
たままの１次電流Ｉ1 の波形に対応する電流検出電圧Ｖ
i は回転子２の回転速度の変化に応じて図５（Ａ）の波
形ａ〜ｅに示すように変化する。なお、図５の波形ａ、
ｂ、ｃ、ｄ、ｅはトランジスタ２４で１次電流Ｉ1 を遮
断しない場合において回転速度を順次に高めた場合の電
流検出電圧の波形を示し、波形ａが最も低い回転速度の
場合の１次電流の検出波形、波形ｅが最も高い回転速度
の場合の１次電流の検出波形である。これから明らかな
ように、回転速度が早くなるに従って１次電流Ｉ1 のピ
ーク値が高くなり、逆に電流が流れる時間幅は短くな
る。１次電流Ｉ1 の遮断時における２次巻線５の電圧を
高くするためには電流検出波形ａ〜ｅのピーク近くで１
次電流Ｉ1を遮断することが必要になる。図５（Ａ）に
おいて点線で示す基準電圧Ｖr と各電流検出波形ａ〜ｅ
が交差する時点で１次電流Ｉ1 が遮断されたと仮定すれ
ば、１次電流Ｉ1 は図５（Ｂ）に示すように流れ、２次
電圧Ｖ2 は図６に示すように回転数に応じて高くなる。

【００１８】図５（Ａ）に示す基準電圧Ｖr 又はこれに
近い波形は図４に示す基準電圧回路２７に基づいて形成
される。図７は回転子２の回転速度が低い場合における
基準電圧Ｖr の形成を示すための図３の各部の波形図で
あり、図８は回転子２の回転速度が図７よりも高い場合
における基準電圧Ｖr の形成を示すための図３の各部の
波形図である。回転速度の変化によって１次巻線３の電
圧Ｖ1 は図７（Ａ）及び図８（Ａ）に示すように変化
し、又はトランジスタ２４で電流を遮断しない場合の１
次電流Ｉ1 は図７（Ｃ）及び図８（Ｃ）に示すように変
化する。しかし、トランジスタ２４のベースと第２の端
子２２即ち１次巻線３の負側端子との間の電圧Ｖb は図
７（Ｂ）及び図８（Ｂ）に示すようにほぼ同一のレベル
にクランプされる。即ち、電圧Ｖb はトランジスタ２４
のベース・エミッタ間電圧Ｖ_BEと電流検出抵抗２５の抵
抗値Ｒによる電圧降下Ｉ1 Ｒの和である。ベース・エミ
ッタ間電圧Ｖ_BEは約１．２Ｖの一定値であり、電流検出
抵抗２５は例えば０．１Ωのように極めて低く、ここを
流れる電流の最大値は例えば２Ａ程度であるので、ここ
での電圧降下は約０．２Ｖである。従って、１次電流Ｉ
1 による電圧Ｖb の変化は極めて小さいので、図７
（Ｂ）及び図８（Ｂ）では電圧Ｖb がほぼ一定値にクラ
ンプされるように示されている。基準電圧回路２７には
回転子２の回転速度の変化に拘らずほぼ一定の電圧Ｖb
が抵抗３０を介して入力するので、基準電圧回路２７か
ら発生する基準電圧Ｖr の波形は図７（Ｄ）及び図８
（Ｄ）に示すように回転速度の変化に応じてさほど変化
しない。基準電圧回路２７はコンデンサＣを含む微分回
路であるから、図７及び図８のｔ0 時点からの電圧Ｖｂ
の立上りに同期して上昇し、トランジスタ２４がオンに
なるｔ1 時点の直後にピークになり、その後徐々に低下
する。これにより、回転速度の変化にさほど影響を受け
ないで図５に示す点線の基準電圧Ｖr に近い波形を得る
ことができる。基準電圧Ｖr の波形と電流検出波形ａ〜
ｅとの交差点の電圧は回転速度に比例的に変化してい
る。

【００１９】上述から明らかなように本実施例では、１
次電流Ｉ1 を電流検出抵抗２５で検出してこの遮断時点
を決定しているので、トランジスタ２４、抵抗２６、サ
イリスタ２９等の特性のバラツキの影響をほとんど受け
ないで１次電流Ｉ1 が所望値になった時にこれを遮断す
ることができる。従って、図１の従来回路で必要であっ
たファンクション・トリミングを実行しないで１次電流
Ｉ1 を所望値又はこの近傍で遮断することが可能にな
る。即ち、図１の従来回路では１次電流の遮断時点が第
２のトランジスタ９と第２及び第３の抵抗１０、１１と
コンデンサ１２とで決定される。しかし、第２及び第３
の抵抗１０、１１の抵抗値のバラツキ、コンデンサ１２
の容量のバラツキ、第１及び第２のトランジスタ７、９
の電流増幅率ｈ_FE、コレクタ・エミッタ間の飽和電圧Ｖ
_CE（sat ）のバラツキ等によって１次電流を所望値で遮
断することは困難であった。従って、１次電流を所望値
で遮断するために例えば第３の抵抗１１をファンクショ
ン・トリミングすることが必要になり、製造コストの上
昇を招いた。これに対し、本実施例では上述のようなフ
ァンクション・トリミングが不要になる。また、この実
施例ではほぼ一定とみなせる電圧Ｖb を微分して基準電
圧Ｖr を形成するので、各回転速度において最適又はこ
れに近い基準電圧Ｖr の波形を容易に得ることができ、
各回転速度において１次電流の遮断時点を常に最適又は
これに近い状態にすることができる。また、比較器２８
の電源電圧もトランジスタ２４のベースの電圧Ｖb を使
用しているので、比較器２８の電源構成が簡単になる。
また、サイリスタ２９を使用してトランジスタ２４をオ
フ制御しているので、サイリスタ２９のオン保持機能を
利用してトランジスタ２４のオフの保持を容易に達成す
ることができる。

【００２０】

【点火停止動作】次に、図９を参照して本発明に従う点
火停止動作を説明する。なお、図３においては第１の端
子２１がグランドに接続されているが、図９の波形は説
明の都合上第２の端子２２を基準電位（共通電位）とし
て示されている。１次巻線３から図９（Ａ）に示すよう
に電圧Ｖ1 が発生している期間には、抵抗３１とダイオ
ード３９を介してコンデンサ３７に充電電流が流れ、こ
の電圧Ｖ37は図９（Ｂ）に示す値になる。即ち、コンデ
ンサ３７はダイオード直列回路４２と５個のダイオード
４０との合計で決定されたクランプ電圧に充電され、ほ
ぼ一定の電圧源として機能する。

【００２１】手動点火停止用スイッチ１３をオン操作す
ると、トランジスタ４３のエミッタ・ベース間と抵抗３
２と手動点火停止用スイッチ１３ａと１次巻線３とから
成る回路でトランジスタ４３のベース電流が流れ、この
トランジスタ４３がオンになる。これにより、第１のコ
ンデンサ３７から第２のコンデンサ３８にトランジスタ
４３を介して充電電流が流れ、図９（Ｃ）に示すように
ｔ1 時点でコンデンサ３８の電圧Ｖ38が所望値まで立上
る。コンデンサ３８には高抵抗３４が並列に接続されて
いるので、コンデンサ３８は放電するが、コンデンサ３
８の放電時定数はエンジン点火開始時における回転子２
の回転速度１５０rpm における点火周期よりも十分に長
く設定されているので、コンデンサ３８の電圧Ｖ38は急
激には低下しない。第２の比較器４５の正入力端子には
図９（Ｃ）に示すコンデンサ３８の電圧Ｖ38が入力し、
負入力端子にはダイオード４０の順方向電圧からなる図
９（Ｃ）で破線で示す基準電圧Ｖthが入力する。ｔ1 時
点でコンデンサ３８が充電され、第２の比較器４５の正
入力端子の電圧Ｖ38が負入力端子の電圧Ｖthよりも高く
なるが、１次巻線３から電圧が発生していないので、比
較器４５の出力状態の転換は発生しない。その後、ｔ2
〜ｔ3 期間に図９（Ａ）に示すように所定レベル以上の
電圧Ｖ1 が発生すると、比較器４５が正常に動作し、こ
の出力電圧Ｖ45は図９（Ｄ）に示すように高レベルにな
る。これにより、ダイオード４１を介してコンデンサＣ
38が充電され、コンデンサＣ38の電圧Ｖ38は基準電圧Ｖ
thよりも高い値に保たれる。ｔ2 〜ｔ3 期間で比較器４
５の出力電圧Ｖ45が高レベルになると、抵抗３５を介し
てトランジスタ４４にベース電流が流れ、図９（Ｅ）に
示すようにトランジスタ４４がオンになる。トランジス
タ４４がオンになると、サイリスタ２９のゲートとカソ
ード間が短絡され、サイリスタ２９のゲートに対するト
リガの供給が阻止される。既に説明したようにサイリス
タ２９のトリガ信号はｔ2 〜ｔ3 期間の１次巻線３の電
圧が発生している期間に発生する。即ち１次電流Ｉ1 が
流れると、トランジスタ２４がオンになり、電流検出電
圧Ｖi が立上り、第１の比較器２８からトリガ信号が発
生する。しかし、点火停止用スイッチ１３ａを操作した
時にはトランジスタ４４によってトリガ信号が阻止さ
れ、サイリスタ２９のオンが阻止され、サイリスタ２９
がオフの状態を保持するので、トランジスタ２４はｔ2
〜ｔ3 期間にオフに転換することはない。この結果、２
次巻線５に点火プラグ６を点火する電圧が得られず、点
火停止状態になる。オイルレベル検出スイッチ１４ａが
オンになった時にも手動点火停止用スイッチ１３ａを操
作した時と同様な動作が生じる。オイルレベル検出スイ
ッチ１４ａは保持機能を持たない比較的安価なスイッチ
であるが、これが１回オン状態になるとコンデンサ３８
が充電され、この電圧Ｖ38が基準電圧Ｖthよりも高い状
態に保持されるために点火停止を継続させることができ
る。なお、点火停止を継続すると回転子２の回転速度が
低下し、１次巻線３の電圧も徐々に低下し、最終的に１
次電流Ｉ1 が全く流れなくなる。この結果、コンデンサ
３８の電荷は抵抗３４を介して放出され、コンデンサ３
８の電圧Ｖ38は基準電圧Ｖth以下になり、次の点火停止
動作が可能な状態が得られる。

【００２２】上述から明らかなように本実施例では、手
動点火停止用スイッチ１３ａ及び内燃機関のオイルレベ
ルの検出スイッチ１４ａが１次巻線３の主電流が流れる
経路に接続されていないので、これ等を小電流容量の安
価なスイッチにすることができるばかりでなく、接点の
損傷が少なくなり、これ等の耐久性を大幅に向上させる
ことができる。また、オイルレベル検出スイッチ１４ａ
が保持機能を持つ必要がなくなるため、コストの低減を
図ることができる。また、コンデンサ３８による保持機
能があるので、手動点火停止用スイッチ１３ａを瞬間的
にオン操作すると、点火停止動作が保持される。従っ
て、従来のようにスイッチ１３ａを内燃機関が停止する
まで押し続けることが不要になり、操作性が向上する。

【００２３】

【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。（１）トランジスタ２４、４４を電界効果トランジス
タ等の半導体スイッチとすること、サイリスタ２９をト
ランジスタ、電界効果トランジスタ又はこれを含むスイ
ッチ回路にすることができる。（２）２次巻線５と点火プラグ６との間に逆電圧阻止
用ダイオードを接続することができる。即ち、トランジ
スタ２４のオン期間に２次巻線５に発生する電圧を阻止
するダイオードを付加することができる。（３）電流検出手段として抵抗２５の代りにＣＴ又は
ホール素子のような磁電変換素子を設けることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の点火装置を示す回路図である。

【図２】発電機部分を原理的に示す平面図である。

【図３】本発明の実施例の点火装置を示す回路図であ
る。

【図４】図３の基準電圧発生手段及びこの近傍を示す回
路図である。

【図５】図３の点火装置における電流検出波形と基準電
圧との関係及び遮断した状態の１次電流Ｉ1 を示す波形
図である。

【図６】回転子の回転数と２次電圧の関係を示す図であ
る。

【図７】回転速度の低い場合の図３の各部の状態を示す
波形図である。

【図８】回転速度の高い場合の図３の各部の状態を示す
波形図である。

【図９】図３の各部の状態を示す波形図である。

【符号の説明】

３１次巻線５２次巻線６点火プラグ１３ａ手動点火停止用スイッチ１４ａオイルレベル検出スイッチ２４トランジスタ２５電流検出抵抗２７基準電圧回路２８、４５比較器２９サイリスタ３８保持用コンデンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02P 1/00 - 17/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】磁石を含む回転子と、前記磁石から発生する磁束が鎖交するように配置された
１次巻線と、前記１次巻線に電磁結合された２次巻線と、前記２次巻線に接続された内燃機関の点火プラグと、前記１次巻線に並列に接続された点火用トランジスタ
と、前記回転子の回転に基づいて前記１次巻線に誘起した電
圧によって前記点火用トランジスタをオン駆動するため
に前記１次巻線の一端と前記点火用トランジスタのベー
スとの間に接続されたトランジスタ駆動用抵抗と、前記抵抗を介して前記点火用トランジスタに供給するベ
−ス電流を阻止して前記点火用トランジスタをオフに制
御するために前記点火用トランジスタのベースと前記１
次巻線の他端との間に接続されたオフ制御用半導体スイ
ッチと、前記点火用トランジスタに電流が流れている期間内のあ
る時点で前記点火用トランジスタをオフにするように前
記オフ制御用半導体スイッチを制御するものであって、
前記点火用トランジスタを流れる電流の検出信号に基づ
いて前記オフ制御用半導体スイッチを断続的にオンに制
御する断続制御回路と、前記点火プラグの点火動作を停止させるための点火停止
用スイッチと、前記点火停止用スイッチの操作に応答して前記オフ制御
用半導体スイッチの前記断続制御回路に基づく断続動作
を阻止する停止制御回路とを備えている内燃機関点火装
置であって、前記断続制御回路は、前記点火用トランジスタを通って
流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手
段から得られた前記電流に対応した検出電圧と比較する
ための基準電圧として、時間の経過と共に徐々に低下す
る傾斜部分を有する波形の基準電圧を発生する基準電圧
回路と、前記検出電圧と前記基準電圧とを比較する断続
制御用比較器とを有して前記比較器から得られた前記検
出電圧が前記基準電圧に達したことを示す出力によって
前記オフ制御用半導体スイッチをオンに制御するように
形成され、前記比較器の電源電圧が前記点火用トランジスタのベー
スと前記１次巻線の他端との間から得られていることを
特徴とする内燃機関点火装置。
【請求項２】磁石を含む回転子と、前記磁石から発生する磁束が鎖交するように配置された
１次巻線と、前記１次巻線に電磁結合された２次巻線と、前記２次巻線に接続された内燃機関の点火プラグと、前記１次巻線に並列に接続された点火用トランジスタ
と、前記回転子の回転に基づいて前記１次巻線に誘起した電
圧によって前記点火用トランジスタをオン駆動するため
に前記１次巻線の一端と前記点火用トランジスタのベー
スとの間に接続された点火用トランジスタ駆動用抵抗
と、前記抵抗を介して前記点火用トランジスタに供給するベ
−ス電流を阻止して前記点火用トランジスタをオフに制
御するために前記点火用トランジスタのベースと前記１
次巻線の他端との間に接続されたオフ制御用半導体スイ
ッチと、前記点火用トランジスタに電流が流れている期間内のあ
る時点で前記点火用トランジスタをオフにするように前
記オフ制御用半導体スイッチを制御するものであって、
前記点火用トランジスタを流れる電流の検出信号に基づ
いて前記オフ制御用半導体スイッチを断続的にオンに制
御する断続制御回路と、前記点火プラグの点火動作を停止させるための点火停止
用スイッチと、前記点火停止用スイッチの操作に応答して前記オフ制御
用半導体スイッチの前記断続制御回路に基づく断続動作
を阻止する停止制御回路とを備えている内燃機関点火装
置であって、前記断続制御回路は、前記点火用トランジスタを通って
流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手
段から得られた前記電流に対応した検出電圧と比較する
ための第１の基準電圧を発生する基準電圧回路と、前記
検出電圧と前記第１の基準電圧とを比較する断続制御用
比較器とを有して前記断続制御用比較器から得られた前
記検出電圧が前記第１の基準電圧に達したことを示す出
力によって前記オフ制御用半導体スイッチをオンに制御
するように形成され、前記断続制御用比較器の電源電圧が前記点火用トランジ
スタのベースと前記１次巻線の他端との間から得られ、前記停止制御回路は、前記１次巻線の一端と他端との間に逆流阻止用ダイオー
ド（３９）を介して接続された第１のコンデンサ（３
７）と、前記点火停止用スイッチ（１３ａ）のオン操作に応答し
てオンになる充電制御用スイッチ（４３）を介して前記
第１のコンデンサ（３７）に接続された第２のコンデン
サ（３８）と、前記第１のコンデンサ（３７）の電圧に基づいてこの電
圧よりも低い第２の基準電圧（Ｖth）を得るための基準
電圧源（４０）と、一方の入力端子が前記第２のコンデンサ（３８）に接続
され、他方の入力端子が前記基準電圧源（４０）に接続
され、前記点火用トランジスタ（２４）のベースと前記
１次巻線（３）の他端との間の電圧を電源電圧として使
用している停止制御用比較器（４５）と、前記停止制御用比較器（４５）の出力で前記第２のコン
デンサ（３８）を充電するように前記停止制御用比較器
（４５）の出力端子と前記第２のコンデンサ（３８）と
の間に接続された逆流阻止用ダイオード（４１）と、前記断続制御用比較器（２８）の出力によって前記オフ
制御用半導体スイッチ（２９）をオンに制御することを
阻止するものであって、前記停止制御用比較器（４５）
の出力に応答して前記断続制御用比較器（２８）の出力
の前記オフ制御用半導体スイッチ（２９）の制御端子に
対する伝送を遮断するスイッチ（４４）とを備えている
ことを特徴とする内燃機関点火装置。