JP3336549B2 - 内燃機関の無接点点火装置 - Google Patents
内燃機関の無接点点火装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の無接点点
火装置に関し、特に、点火コイルへの電流供給を制御す
るスイッチング素子の動作タイミングを制御する内燃機
関の無接点点火装置に関する。
火装置に関し、特に、点火コイルへの電流供給を制御す
るスイッチング素子の動作タイミングを制御する内燃機
関の無接点点火装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、機関の始動性の向上や定常回
転域での性能向上を図るために、点火時期を進角制御あ
るいは遅角制御する点火装置について、種々の技術が提
供されてきた。そして、その点火時期を制御する点火装
置の代表的なものとして、機械的に制御するガバナー機
構によるものが提供されている。
転域での性能向上を図るために、点火時期を進角制御あ
るいは遅角制御する点火装置について、種々の技術が提
供されてきた。そして、その点火時期を制御する点火装
置の代表的なものとして、機械的に制御するガバナー機
構によるものが提供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来のガバナー機構による進角制御あるいは遅角制御を
実施させる点火装置では、そのガバナー機構の設置空間
を大きく必要としたり、また、機械的寿命が劣るいった
問題点があった。
従来のガバナー機構による進角制御あるいは遅角制御を
実施させる点火装置では、そのガバナー機構の設置空間
を大きく必要としたり、また、機械的寿命が劣るいった
問題点があった。
【０００４】一方、かかる問題点を解決するために、点
火時期を電気的に制御する種々の点火装置が提案される
に及んでいるが、それらの点火装置は高価な電子部品で
ある集積回路やその他の回路部品などを多数使用する必
要があるため、回路構成や組立構造が複雑となり、装置
全体のコストアップを免れ得ないという問題点があっ
た。
火時期を電気的に制御する種々の点火装置が提案される
に及んでいるが、それらの点火装置は高価な電子部品で
ある集積回路やその他の回路部品などを多数使用する必
要があるため、回路構成や組立構造が複雑となり、装置
全体のコストアップを免れ得ないという問題点があっ
た。
【０００５】請求項１の発明は前述のような従来の問題
点に着目してなされたものであり、点火時期の進角制御
および遅角制御を確実にし、これにより内燃機関の始動
性の向上および内燃機関に合った出力特性を簡単な構成
にて実現できる内燃機関の無接点点火装置を得ることを
目的とする。
点に着目してなされたものであり、点火時期の進角制御
および遅角制御を確実にし、これにより内燃機関の始動
性の向上および内燃機関に合った出力特性を簡単な構成
にて実現できる内燃機関の無接点点火装置を得ることを
目的とする。
【０００６】請求項２の発明は点火時期の進角制御を確
実に行えるようにし、これにより内燃機関の始動性を向
上でき、かつ内燃機関に合った出力特性を得られるとと
もに、かかる出力特性を簡単な回路でローコストに実現
できる内燃機関の無接点点火装置を得ることを目的とす
る。
実に行えるようにし、これにより内燃機関の始動性を向
上でき、かつ内燃機関に合った出力特性を得られるとと
もに、かかる出力特性を簡単な回路でローコストに実現
できる内燃機関の無接点点火装置を得ることを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明にかかる
内燃機関の無接点点火装置は、内燃機関と同期回転する
磁極を有するロータの回転により発電コイルに誘起され
る正の誘起電圧を充電する点火用充放電コンデンサと、
前記ロータの回転により電圧を誘起するトリガコイル
と、前記内燃機関の低速回転域で、前記発電コイルの負
の誘起電圧が所定のトリガレベルに達したとき導通する
第２のスイッチング素子と、該第２のスイッチング素子
が導通状態時に前記トリガコイルの負の誘起電圧が所定
のトリガレベルに達したときに導通し、前記点火用充放
電コンデンサの電荷を点火コイルに供給する第１のスイ
ッチング素子とを設けて、前記内燃機関が中速回転域の
第１の設定回転数に到達したときに、第３のスイッチン
グ素子に、前記トリガコイルが正の誘起電圧を誘起して
いる間導通させ、該第３のスイッチング素子の導通で前
記発電コイルの正の誘起電圧の所定電圧レベル以上の電
荷を制御用コンデンサに充電させ、また、その放電で前
記第１のスイッチング素子を導通させるようにしたもの
である。
内燃機関の無接点点火装置は、内燃機関と同期回転する
磁極を有するロータの回転により発電コイルに誘起され
る正の誘起電圧を充電する点火用充放電コンデンサと、
前記ロータの回転により電圧を誘起するトリガコイル
と、前記内燃機関の低速回転域で、前記発電コイルの負
の誘起電圧が所定のトリガレベルに達したとき導通する
第２のスイッチング素子と、該第２のスイッチング素子
が導通状態時に前記トリガコイルの負の誘起電圧が所定
のトリガレベルに達したときに導通し、前記点火用充放
電コンデンサの電荷を点火コイルに供給する第１のスイ
ッチング素子とを設けて、前記内燃機関が中速回転域の
第１の設定回転数に到達したときに、第３のスイッチン
グ素子に、前記トリガコイルが正の誘起電圧を誘起して
いる間導通させ、該第３のスイッチング素子の導通で前
記発電コイルの正の誘起電圧の所定電圧レベル以上の電
荷を制御用コンデンサに充電させ、また、その放電で前
記第１のスイッチング素子を導通させるようにしたもの
である。
【０００８】請求項２の発明にかかる内燃機関の無接点
点火装置は、内燃機関と同期回転する磁極を有するロー
タの回転により発電コイルに誘起される正の誘起電圧を
充電する点火用充放電コンデンサと、前記ロータの回転
により電圧を誘起するトリガコイルと、前記内燃機関の
低速回転域で、前記発電コイルの負の誘起電圧が所定の
トリガレベルに達したとき導通する第２のスイッチング
素子と、該第２のスイッチング素子が導通状態時に前記
トリガコイルの負の誘起電圧が所定のトリガレベルに達
したときに導通し、前記点火用充放電コンデンサの電荷
を点火コイルに供給する第１のスイッチング素子とを設
けて、前記内燃機関が中速回転域の第１の設定回転数に
到達したときに、第３のスイッチング素子に、前記トリ
ガコイルが正の誘起電圧を誘起している間導通させ、該
第３のスイッチング素子の導通で前記発電コイルの正の
誘起電圧の所定電圧レベル以上の電荷を制御用コンデン
サに充電させ、また、その放電で前記第１のスイッチン
グ素子を導通させるほか、前記内燃機関が高速回転域の
第２の設定回転数に到達したときに、第４のスイッチン
グ素子を、前記トリガコイルの正の誘起電圧の設定レベ
ルでブレークダウンさせて、前記第１のスイッチング素
子を導通させるようにしたものである。
点火装置は、内燃機関と同期回転する磁極を有するロー
タの回転により発電コイルに誘起される正の誘起電圧を
充電する点火用充放電コンデンサと、前記ロータの回転
により電圧を誘起するトリガコイルと、前記内燃機関の
低速回転域で、前記発電コイルの負の誘起電圧が所定の
トリガレベルに達したとき導通する第２のスイッチング
素子と、該第２のスイッチング素子が導通状態時に前記
トリガコイルの負の誘起電圧が所定のトリガレベルに達
したときに導通し、前記点火用充放電コンデンサの電荷
を点火コイルに供給する第１のスイッチング素子とを設
けて、前記内燃機関が中速回転域の第１の設定回転数に
到達したときに、第３のスイッチング素子に、前記トリ
ガコイルが正の誘起電圧を誘起している間導通させ、該
第３のスイッチング素子の導通で前記発電コイルの正の
誘起電圧の所定電圧レベル以上の電荷を制御用コンデン
サに充電させ、また、その放電で前記第１のスイッチン
グ素子を導通させるほか、前記内燃機関が高速回転域の
第２の設定回転数に到達したときに、第４のスイッチン
グ素子を、前記トリガコイルの正の誘起電圧の設定レベ
ルでブレークダウンさせて、前記第１のスイッチング素
子を導通させるようにしたものである。
【０００９】
【作用】請求項１の発明における内燃機関の無接点点火
装置では、内燃機関の第１の設定回転数以下である始動
を含む低速回転数域では、発電コイルの負の誘起電圧が
所定のトリガレベルに達したとき、まず、第２のスイッ
チング素子を導通させ、そして第２のスイッチング素子
が導通状態のときに、トリガコイルの負の誘起電圧が所
定のトリガレベルに達したとき、第１のスイッチング素
子を導通させる。これにより、点火用充放電コンデンサ
の電荷を点火コイルに供給し、点火コイルに高電圧を発
生させ、点火プラグに火花を発生させる。
装置では、内燃機関の第１の設定回転数以下である始動
を含む低速回転数域では、発電コイルの負の誘起電圧が
所定のトリガレベルに達したとき、まず、第２のスイッ
チング素子を導通させ、そして第２のスイッチング素子
が導通状態のときに、トリガコイルの負の誘起電圧が所
定のトリガレベルに達したとき、第１のスイッチング素
子を導通させる。これにより、点火用充放電コンデンサ
の電荷を点火コイルに供給し、点火コイルに高電圧を発
生させ、点火プラグに火花を発生させる。
【００１０】一方、内燃機関の回転数が中速回転域の前
記第１の設定回転数に到達したときは、前記トリガコイ
ルが正の誘起電圧を誘起している間、第３のスイッチン
グ素子を導通させ、制御用コンデンサに前記発電コイル
の正の誘起電圧の所定電圧レベル以上の電荷を充電させ
る。
記第１の設定回転数に到達したときは、前記トリガコイ
ルが正の誘起電圧を誘起している間、第３のスイッチン
グ素子を導通させ、制御用コンデンサに前記発電コイル
の正の誘起電圧の所定電圧レベル以上の電荷を充電させ
る。
【００１１】また、前記発電コイルの負の誘起電圧の所
定のトリガレベルで第２のスイッチング素子を導通さ
せ、この第２のスイッチング素子の導通を受け、前記制
御用コンデンサの電荷を放電させて、前記第１のスイッ
チング素子を導通させる。
定のトリガレベルで第２のスイッチング素子を導通さ
せ、この第２のスイッチング素子の導通を受け、前記制
御用コンデンサの電荷を放電させて、前記第１のスイッ
チング素子を導通させる。
【００１２】これにより、前記トリガコイルの負の誘起
電圧発生時より進んだ点火タイミングで、点火進角す
る。
電圧発生時より進んだ点火タイミングで、点火進角す
る。
【００１３】さらに、内燃機関の回転数を上昇させて、
高速回転域の第２の設定回転数に到達したときは、発電
コイルの誘起電圧が低下し、制御用コンデンサに充電さ
れる電荷の電位が第１の設定回転数以下とほぼ同じ充電
電圧レベルに低下する。
高速回転域の第２の設定回転数に到達したときは、発電
コイルの誘起電圧が低下し、制御用コンデンサに充電さ
れる電荷の電位が第１の設定回転数以下とほぼ同じ充電
電圧レベルに低下する。
【００１４】これにより、第１のスイッチング素子を導
通状態にできないようにし、第４のスイッチング素子が
導通状態時に、前記トリガコイルの負の誘起電圧で前記
第１のスイッチング素子をトリガさせて、前記点火コイ
ルの二次コイルに高電圧を発生させる。これにより、発
電コイルの負の誘起電圧発生時より遅れた点火タイミン
グで、点火遅角させる。
通状態にできないようにし、第４のスイッチング素子が
導通状態時に、前記トリガコイルの負の誘起電圧で前記
第１のスイッチング素子をトリガさせて、前記点火コイ
ルの二次コイルに高電圧を発生させる。これにより、発
電コイルの負の誘起電圧発生時より遅れた点火タイミン
グで、点火遅角させる。
【００１５】請求項２の発明における内燃機関の無接点
点火装置では、内燃機関の回転数を上昇させて、高速回
転域の第２の設定回転数に到達させた場合には、トリガ
コイルの正の誘起電圧の設定電圧レベルで、第４のスイ
ッチング素子をブレークダウンさせ、これによって前記
第１のスイッチング素子を導通させる。
点火装置では、内燃機関の回転数を上昇させて、高速回
転域の第２の設定回転数に到達させた場合には、トリガ
コイルの正の誘起電圧の設定電圧レベルで、第４のスイ
ッチング素子をブレークダウンさせ、これによって前記
第１のスイッチング素子を導通させる。
【００１６】これにより、発電コイルの負の誘起電圧発
生時よりさらに進んだ点火タイミングで、内燃機関の点
火進角制御を可能にする。
生時よりさらに進んだ点火タイミングで、内燃機関の点
火進角制御を可能にする。
【００１７】
【実施例】以下に、この発明の一実施例を図について説
明する。図１はこの発明の内燃機関の点火時期制御装置
を具体的に示す回路図であり、同図において、Ｒは周囲
に磁極を埋設したロータ、１はこのロータＲの回転によ
り電圧を誘起する発電コイルである。
明する。図１はこの発明の内燃機関の点火時期制御装置
を具体的に示す回路図であり、同図において、Ｒは周囲
に磁極を埋設したロータ、１はこのロータＲの回転によ
り電圧を誘起する発電コイルである。
【００１８】また、７はこの発電コイル１が発生する電
圧を整流するダイオード、３はこのダイオード７で整流
した正の電圧を充電する点火用充放電コンデンサ、４は
点火コイルで、この点火コイル４の一次コイル４ａは発
電コイル１、ダイオード２および点火用充放電コンデン
サ３とともに直列接続されている。
圧を整流するダイオード、３はこのダイオード７で整流
した正の電圧を充電する点火用充放電コンデンサ、４は
点火コイルで、この点火コイル４の一次コイル４ａは発
電コイル１、ダイオード２および点火用充放電コンデン
サ３とともに直列接続されている。
【００１９】さらに、５は前記点火コイル４の二次コイ
ル４ｂに接続された点火プラグであり、内燃機関の燃焼
室に設けられて、燃料と空気の混合気に火花点火するよ
うに機能する。
ル４ｂに接続された点火プラグであり、内燃機関の燃焼
室に設けられて、燃料と空気の混合気に火花点火するよ
うに機能する。
【００２０】また、６は整流用のダイオード２１を介し
て前記点火コイル４の一次コイル４ａに直列接続された
第１のスイッチング素子としてのサイリスタであり、こ
のサイリスタ６は後述のトリガ入力を受けて導通して、
前記点火用充放電コンデンサ３の電荷を前記一次コイル
４ａに供給するように機能する。
て前記点火コイル４の一次コイル４ａに直列接続された
第１のスイッチング素子としてのサイリスタであり、こ
のサイリスタ６は後述のトリガ入力を受けて導通して、
前記点火用充放電コンデンサ３の電荷を前記一次コイル
４ａに供給するように機能する。
【００２１】２２は点火用充放電コンデンサ３に前記一
次コイル４ａを介して直列接続された逆流防止ダイオー
ドである。
次コイル４ａを介して直列接続された逆流防止ダイオー
ドである。
【００２２】さらに、２は前記ロータＲの回転によって
交番電圧を間欠的に誘起するトリガコイル、８はこのト
リガコイル２にアノードを、前記サイリスタ６のゲート
にカソードを、また前記発電コイル１の一端にゲート
を、それぞれ接続した第２のスイッチング素子としての
サイリスタである。
交番電圧を間欠的に誘起するトリガコイル、８はこのト
リガコイル２にアノードを、前記サイリスタ６のゲート
にカソードを、また前記発電コイル１の一端にゲート
を、それぞれ接続した第２のスイッチング素子としての
サイリスタである。
【００２３】なお、９は前記サイリスタ６のゲートおよ
びカソード間に接続された抵抗、１０はサイリスタ８の
カソードおよびゲート間に接続された抵抗、１１はダイ
オード７が接続された側の発電コイル１端とサイリスタ
８のカソードとの間に接続された逆流防止ダイオードで
ある。
びカソード間に接続された抵抗、１０はサイリスタ８の
カソードおよびゲート間に接続された抵抗、１１はダイ
オード７が接続された側の発電コイル１端とサイリスタ
８のカソードとの間に接続された逆流防止ダイオードで
ある。
【００２４】また、１４は前記トリガコイル２１の正の
誘起電圧を抵抗１５を介してベースに受けて導通し、発
電コイル１の正の誘起電流を、逆流防止ダイオード１
２，抵抗１３，逆流防止ダイオード１７を介してサイリ
スタ８のアノード側に流す第３のスイッチング素子とし
てのトランジスタである。
誘起電圧を抵抗１５を介してベースに受けて導通し、発
電コイル１の正の誘起電流を、逆流防止ダイオード１
２，抵抗１３，逆流防止ダイオード１７を介してサイリ
スタ８のアノード側に流す第３のスイッチング素子とし
てのトランジスタである。
【００２５】さらに、１６は前記トランジスタ１４が導
通したとき、これを介して入力される発電コイル１の誘
起電圧を充電する制御用コンデンサ、２３は前記トリガ
コイルの正の誘起電圧の設定レベル以上でブレークダウ
ンする第４のスイッチング素子としてのツェナーダイオ
ードである。
通したとき、これを介して入力される発電コイル１の誘
起電圧を充電する制御用コンデンサ、２３は前記トリガ
コイルの正の誘起電圧の設定レベル以上でブレークダウ
ンする第４のスイッチング素子としてのツェナーダイオ
ードである。
【００２６】なお、１８はサイリスタ８のアノードおよ
び接地間に接続された逆流防止用ダイオード、１９，２
０は互いに直列接続され、かつ前記トリガコイルの一端
と、ダイオード２１およびサイリスタ６の接続点との間
に接続された抵抗および逆流防止ダイオードである。
び接地間に接続された逆流防止用ダイオード、１９，２
０は互いに直列接続され、かつ前記トリガコイルの一端
と、ダイオード２１およびサイリスタ６の接続点との間
に接続された抵抗および逆流防止ダイオードである。
【００２７】次に動作について説明する。まず、内燃機
関の第１の設定回転数以下である始動時を含む低速回転
域では、前記ロータＲの回転により発生した、図２に示
す発電コイル１の正の誘起電圧Ｖ1により、ダイオード
７，点火用充放電コンデンサ３，点火コイル４の一次コ
イル４ａの経路で電流が流れ、前記点火用充放電コンデ
ンサ３に図２に示す電圧ＶC3 が充電される。
関の第１の設定回転数以下である始動時を含む低速回転
域では、前記ロータＲの回転により発生した、図２に示
す発電コイル１の正の誘起電圧Ｖ1により、ダイオード
７，点火用充放電コンデンサ３，点火コイル４の一次コ
イル４ａの経路で電流が流れ、前記点火用充放電コンデ
ンサ３に図２に示す電圧ＶC3 が充電される。
【００２８】一方、前記ロータＲの回転により発生した
図２に示すトリガコイル２の正の誘起電圧Ｖ2 により、
抵抗１５，トランジスタ１４のベース・エミッタおよび
ダイオード１７の経路で電流が流れ、前記トランジスタ
１４が導通する。
図２に示すトリガコイル２の正の誘起電圧Ｖ2 により、
抵抗１５，トランジスタ１４のベース・エミッタおよび
ダイオード１７の経路で電流が流れ、前記トランジスタ
１４が導通する。
【００２９】そして、このトランジスタ１４が導通して
いる間、前記発電コイル１の正の誘起電圧でダイオード
１２，抵抗１３，トランジスタ１４のコレクタ・エミッ
タ，制御用コンデンサ１６およびダイオード２１の経路
で電流が流れ、前記制御用コンデンサ１６に図２に示す
電圧ＶC16 が充電される。
いる間、前記発電コイル１の正の誘起電圧でダイオード
１２，抵抗１３，トランジスタ１４のコレクタ・エミッ
タ，制御用コンデンサ１６およびダイオード２１の経路
で電流が流れ、前記制御用コンデンサ１６に図２に示す
電圧ＶC16 が充電される。
【００３０】一方、前記発電コイル１の負の誘起電圧Ｖ
T1でサイリスタ８のゲート・カソードおよび抵抗１０と
ダイオード１１を通る経路で電流が流れ、サイリスタ８
がトリガされて導通する。
T1でサイリスタ８のゲート・カソードおよび抵抗１０と
ダイオード１１を通る経路で電流が流れ、サイリスタ８
がトリガされて導通する。
【００３１】このサイリスタ８の導通を受けて、前記制
御用コンデンサ１６の電荷がダイオード１７，サイリス
タ８のアノード・カソード，サイリスタ６のゲート・カ
ソードおよび抵抗９の経路で放電される。しかし、この
ような低速回転域では、前記サイリスタ６をトリガする
に十分な電位ＶT3 に上昇していないため、この時点では
前記サイリスタ６は不導通状態である。
御用コンデンサ１６の電荷がダイオード１７，サイリス
タ８のアノード・カソード，サイリスタ６のゲート・カ
ソードおよび抵抗９の経路で放電される。しかし、この
ような低速回転域では、前記サイリスタ６をトリガする
に十分な電位ＶT3 に上昇していないため、この時点では
前記サイリスタ６は不導通状態である。
【００３２】次に、トリガコイル２に負の誘起電圧が発
生したときは、前記サイリスタ８はまだ導通状態を維持
しているため、サイリスタ８のアノード・カソード，サ
イリスタ６のゲート・カソードおよび抵抗９，抵抗１
９，ダイオード２０の経路で電流が流れ、前記サイリス
タ６がトリガし導通する。
生したときは、前記サイリスタ８はまだ導通状態を維持
しているため、サイリスタ８のアノード・カソード，サ
イリスタ６のゲート・カソードおよび抵抗９，抵抗１
９，ダイオード２０の経路で電流が流れ、前記サイリス
タ６がトリガし導通する。
【００３３】このため、前記点火用充放電コンデンサ３
が充電していた電荷がサイリスタ６のアノード・カソー
ド，ダイオード２１および点火コイル４の一次コイル４
ａの経路で放電され、二次コイル４ｂに高電圧が発生す
る。これにより点火プラグ５に火花が発生し、燃料に点
火される。
が充電していた電荷がサイリスタ６のアノード・カソー
ド，ダイオード２１および点火コイル４の一次コイル４
ａの経路で放電され、二次コイル４ｂに高電圧が発生す
る。これにより点火プラグ５に火花が発生し、燃料に点
火される。
【００３４】なお、この時の点火位置は、図２に示す電
圧波形のａ点であり、図５に示す点火時期特性図におけ
る上死点前θ１（例えば、ＢＴＤＣ１５°）となる。
圧波形のａ点であり、図５に示す点火時期特性図におけ
る上死点前θ１（例えば、ＢＴＤＣ１５°）となる。
【００３５】次に、内燃機関の回転数を上昇させ、中速
回転域の第１の設定回転数（例えば、１２００ｒｐｍ）
に到達すると、前記発電コイル１およびトリガコイル２
の誘起電圧 Ｖ1，Ｖ2 も、図３に示すように上昇すること
になる。
回転域の第１の設定回転数（例えば、１２００ｒｐｍ）
に到達すると、前記発電コイル１およびトリガコイル２
の誘起電圧 Ｖ1，Ｖ2 も、図３に示すように上昇すること
になる。
【００３６】従って、前記制御用コンデンサ１６が充電
する電荷の電位 ＶC16も、前記サイリスタ６をトリガす
ることができる所定レベルに到達することになる。
する電荷の電位 ＶC16も、前記サイリスタ６をトリガす
ることができる所定レベルに到達することになる。
【００３７】これにより、前述したように前記発電コイ
ル１の負の誘起電圧 ＶT1でサイリスタ８がトリガし、こ
れが導通すると、前記制御用コンデンサ１６の電荷が前
述した経路で放電される。
ル１の負の誘起電圧 ＶT1でサイリスタ８がトリガし、こ
れが導通すると、前記制御用コンデンサ１６の電荷が前
述した経路で放電される。
【００３８】ここで前述したように前記制御用コンデン
サ１６の電位 Ｖ C16は、サイリスタ６を十分にトリガで
きる電位ＶT3 に到達しているため、前記サイリスタ６は
トリガして導通状態となり、点火用充放電コンデンサ３
に充電されていた電荷（電圧 ＶC3）が前述した経路で放
電される。
サ１６の電位 Ｖ C16は、サイリスタ６を十分にトリガで
きる電位ＶT3 に到達しているため、前記サイリスタ６は
トリガして導通状態となり、点火用充放電コンデンサ３
に充電されていた電荷（電圧 ＶC3）が前述した経路で放
電される。
【００３９】この結果、前記点火コイル４の二次コイル
４ｂに高電圧が発生し、点火プラグ５にスパークを発生
させて、前記燃料の点火が行われるのである。
４ｂに高電圧が発生し、点火プラグ５にスパークを発生
させて、前記燃料の点火が行われるのである。
【００４０】なお、この時の点火位置は図３に示すｂ点
で、点火時期でいうと、図５に示す点火時期特性図の上
死点前θ２（例えば、ＢＴＤＣ３０°）となり、前記ト
リガコイル２の負の誘起電圧発生時より進んだ点火タイ
ミングで、点火進角する。
で、点火時期でいうと、図５に示す点火時期特性図の上
死点前θ２（例えば、ＢＴＤＣ３０°）となり、前記ト
リガコイル２の負の誘起電圧発生時より進んだ点火タイ
ミングで、点火進角する。
【００４１】次に、前記内燃機関の回転数をさらに上昇
させ、高速回転域の第２の設定回転数（例えば、１００
００ｒｐｍ）に到達すると、前記トリガコイル２の誘起
電圧も上昇し、従って、トリガコイル２の正の誘起電圧
Ｖ2 もツェナーダイオード２３がブレークダウンする設
定電圧レベルに到達することになる。なお、これとは逆
に、図４に示すように、発電コイル１の誘起電圧Ｖ1 は
高速回転になるにしたがって低下して行く。
させ、高速回転域の第２の設定回転数（例えば、１００
００ｒｐｍ）に到達すると、前記トリガコイル２の誘起
電圧も上昇し、従って、トリガコイル２の正の誘起電圧
Ｖ2 もツェナーダイオード２３がブレークダウンする設
定電圧レベルに到達することになる。なお、これとは逆
に、図４に示すように、発電コイル１の誘起電圧Ｖ1 は
高速回転になるにしたがって低下して行く。
【００４２】従って、図４に示すような前記トリガコイ
ル２の正の誘起電圧の設定電圧レベル ＶZDで、ツェナー
ダイオード２３がブレークダウンし、これにより、ツェ
ナーダイオード２３，サイリスタ６のゲート・カソード
および抵抗９，ダイオード２１，ダイオード１８の経路
で電流が流れ、前記サイリスタ６が直ちにトリガし導通
状態となる。
ル２の正の誘起電圧の設定電圧レベル ＶZDで、ツェナー
ダイオード２３がブレークダウンし、これにより、ツェ
ナーダイオード２３，サイリスタ６のゲート・カソード
および抵抗９，ダイオード２１，ダイオード１８の経路
で電流が流れ、前記サイリスタ６が直ちにトリガし導通
状態となる。
【００４３】従って、前記点火用充放電コンデンサ３が
充電していた電荷が前述した経路で放電され、この結
果、前記点火コイル４の二次コイル４ａに高電圧が発生
し、前記燃料の点火が行われるのである。
充電していた電荷が前述した経路で放電され、この結
果、前記点火コイル４の二次コイル４ａに高電圧が発生
し、前記燃料の点火が行われるのである。
【００４４】なお、この時の点火位置は、図４に示すＣ
点であり、点火時期でいうと、図５に示す上死点前θ３
（例えば、ＢＴＤＣ４５°）となり、前記発電コイル１
の負の誘起電圧発生時よりさらに進んだ点火タイミング
で、点火進角することとなる。
点であり、点火時期でいうと、図５に示す上死点前θ３
（例えば、ＢＴＤＣ４５°）となり、前記発電コイル１
の負の誘起電圧発生時よりさらに進んだ点火タイミング
で、点火進角することとなる。
【００４５】図６はこの発明の他の実施例を示す内燃機
関の無接点点火装置の回路図、図７〜図９は図６に示す
回路各部の電圧波形を示すタイミングチャート、図１０
は前記無接点点火装置で得られる点火時期特性図であ
る。
関の無接点点火装置の回路図、図７〜図９は図６に示す
回路各部の電圧波形を示すタイミングチャート、図１０
は前記無接点点火装置で得られる点火時期特性図であ
る。
【００４６】これらの図において、この実施例が前記実
施例と異なるところは、第４のスイッチング素子として
のツェナーダイオード２３を取り外しただけで、その他
は全く同じである。従って、始動時を含む低速回転域お
よび第１の設定回転数以下の中速回転域までは、前記実
施例について説明した場合と同様の動作となり、ここで
はその重複する説明を省略する。
施例と異なるところは、第４のスイッチング素子として
のツェナーダイオード２３を取り外しただけで、その他
は全く同じである。従って、始動時を含む低速回転域お
よび第１の設定回転数以下の中速回転域までは、前記実
施例について説明した場合と同様の動作となり、ここで
はその重複する説明を省略する。
【００４７】すなわち、この実施例では、前記内燃機関
の回転数が高速域の第２の設定回転数に到達すると、制
御用コンデンサ１６に発電コイル１の電圧により充電さ
れる電荷が低下し、発電コイル１の誘起電圧の低下に伴
い、第１の設定回転数以下とほぼ同じ充電電圧レベルに
なってしまう。
の回転数が高速域の第２の設定回転数に到達すると、制
御用コンデンサ１６に発電コイル１の電圧により充電さ
れる電荷が低下し、発電コイル１の誘起電圧の低下に伴
い、第１の設定回転数以下とほぼ同じ充電電圧レベルに
なってしまう。
【００４８】従って、前記発電コイル１の負の誘起電圧
でサイリスタ８がトリガし導通状態となって、前記制御
用コンデンサ１６が前述の経路で電荷を放電しても、サ
イリスタ６をトリガさせることができず、導通状態にな
らない。
でサイリスタ８がトリガし導通状態となって、前記制御
用コンデンサ１６が前述の経路で電荷を放電しても、サ
イリスタ６をトリガさせることができず、導通状態にな
らない。
【００４９】次に、前記サイリスタ３が導通状態となっ
た時に、前記トリガコイル２の負の誘起電圧で前記サイ
リスタ６がトリガされ導通する。そして、前記点火用充
放電コンデンサ３が充電していた電荷が前述した経路で
放電される。
た時に、前記トリガコイル２の負の誘起電圧で前記サイ
リスタ６がトリガされ導通する。そして、前記点火用充
放電コンデンサ３が充電していた電荷が前述した経路で
放電される。
【００５０】この結果、前記点火コイル４の二次コイル
４ａに高電圧が発生し、前記燃料の点火が行われるので
ある。
４ａに高電圧が発生し、前記燃料の点火が行われるので
ある。
【００５１】なお、この時の点火位置はｄ点で、点火時
期でいうと上死点前θ１（例えばＢＴＤＣ１５°）とな
り、前記発電コイル１の負の誘起電圧発生時より遅れた
点火タイミングで、点火遅角する。
期でいうと上死点前θ１（例えばＢＴＤＣ１５°）とな
り、前記発電コイル１の負の誘起電圧発生時より遅れた
点火タイミングで、点火遅角する。
【００５２】そして、このように機関の各回転数に対応
した点火時期特性とすることで、その機関に対応した機
関出力特性の向上が図れるのである。
した点火時期特性とすることで、その機関に対応した機
関出力特性の向上が図れるのである。
【００５３】なお、この実施例で説明した点火時期の特
性を応用することで過回転防止を行うことも可能であ
る。
性を応用することで過回転防止を行うことも可能であ
る。
【００５４】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、内燃機関と同期回転する磁極を有するロータの回転
により発電コイルに誘起される正の誘起電圧を充電する
点火用充放電コンデンサと、前記ロータの回転により電
圧を誘起するトリガコイルと、前記内燃機関の低速回転
域で、前記発電コイルの負の誘起電圧が所定のトリガレ
ベルに達したとき導通する第２のスイッチング素子と、
該第２のスイッチング素子が導通状態時に前記トリガコ
イルの負の誘起電圧が所定のトリガレベルに達したとき
に導通し、前記点火用充放電コンデンサの電荷を点火コ
イルに供給する第１のスイッチング素子とを設けて、前
記内燃機関が中速回転域の第１の設定回転数に到達した
ときに、第３のスイッチング素子に、前記トリガコイル
が正の誘起電圧を誘起している間導通させ、該第３のス
イッチング素子の導通で前記発電コイルの正の誘起電圧
の所定電圧レベル以上の電荷を制御用コンデンサに充電
させ、また、その放電で前記第１のスイッチング素子を
導通させるように構成したので、点火時期の進角制御お
よび遅角制御を確実にし、これにより内燃機関の始動性
の向上および内燃機関に合った出力特性を簡単な構成に
て実現できるものが得られる効果がある。
ば、内燃機関と同期回転する磁極を有するロータの回転
により発電コイルに誘起される正の誘起電圧を充電する
点火用充放電コンデンサと、前記ロータの回転により電
圧を誘起するトリガコイルと、前記内燃機関の低速回転
域で、前記発電コイルの負の誘起電圧が所定のトリガレ
ベルに達したとき導通する第２のスイッチング素子と、
該第２のスイッチング素子が導通状態時に前記トリガコ
イルの負の誘起電圧が所定のトリガレベルに達したとき
に導通し、前記点火用充放電コンデンサの電荷を点火コ
イルに供給する第１のスイッチング素子とを設けて、前
記内燃機関が中速回転域の第１の設定回転数に到達した
ときに、第３のスイッチング素子に、前記トリガコイル
が正の誘起電圧を誘起している間導通させ、該第３のス
イッチング素子の導通で前記発電コイルの正の誘起電圧
の所定電圧レベル以上の電荷を制御用コンデンサに充電
させ、また、その放電で前記第１のスイッチング素子を
導通させるように構成したので、点火時期の進角制御お
よび遅角制御を確実にし、これにより内燃機関の始動性
の向上および内燃機関に合った出力特性を簡単な構成に
て実現できるものが得られる効果がある。
【００５５】また、請求項２の発明によれば、内燃機関
と同期回転する磁極を有するロータの回転により発電コ
イルに誘起される正の誘起電圧を充電する点火用充放電
コンデンサと、前記ロータの回転により電圧を誘起する
トリガコイルと、前記内燃機関の低速回転域で、前記発
電コイルの負の誘起電圧が所定のトリガレベルに達した
とき導通する第２のスイッチング素子と、該第２のスイ
ッチング素子が導通状態時に前記トリガコイルの負の誘
起電圧が所定のトリガレベルに達したときに導通し、前
記点火用充電コンデンサの電荷を点火コイルに供給する
第１のスイッチング素子とを設けて、前記内燃機関が中
速回転域の第１の設定回転数に到達したときに、第３の
スイッチング素子に、前記トリガコイルが正の誘起電圧
を誘起している間導通させ、該第３のスイッチング素子
の導通で前記発電コイルの正の誘起電圧の所定電圧レベ
ル以上の電荷を制御用コンデンサに充電させ、また、そ
の放電で前記第１のスイッチング素子を導通させるほ
か、前記内燃機関が高速回転域の第２の設定回転数に到
達したときに、第４のスイッチング素子を、前記トリガ
コイルの正の誘起電圧の設定レベルでブレークダウンさ
せて、前記第１のスイッチング素子を導通させるように
構成したので、点火時期の進角制御を確実に行えるよう
にし、これにより内燃機関の始動性を向上でき、かつ内
燃機関に合った出力特性を得られるとともに、かかる進
角特性および出力特性を簡単な回路でローコストに実現
できるものが得られる効果がある。
と同期回転する磁極を有するロータの回転により発電コ
イルに誘起される正の誘起電圧を充電する点火用充放電
コンデンサと、前記ロータの回転により電圧を誘起する
トリガコイルと、前記内燃機関の低速回転域で、前記発
電コイルの負の誘起電圧が所定のトリガレベルに達した
とき導通する第２のスイッチング素子と、該第２のスイ
ッチング素子が導通状態時に前記トリガコイルの負の誘
起電圧が所定のトリガレベルに達したときに導通し、前
記点火用充電コンデンサの電荷を点火コイルに供給する
第１のスイッチング素子とを設けて、前記内燃機関が中
速回転域の第１の設定回転数に到達したときに、第３の
スイッチング素子に、前記トリガコイルが正の誘起電圧
を誘起している間導通させ、該第３のスイッチング素子
の導通で前記発電コイルの正の誘起電圧の所定電圧レベ
ル以上の電荷を制御用コンデンサに充電させ、また、そ
の放電で前記第１のスイッチング素子を導通させるほ
か、前記内燃機関が高速回転域の第２の設定回転数に到
達したときに、第４のスイッチング素子を、前記トリガ
コイルの正の誘起電圧の設定レベルでブレークダウンさ
せて、前記第１のスイッチング素子を導通させるように
構成したので、点火時期の進角制御を確実に行えるよう
にし、これにより内燃機関の始動性を向上でき、かつ内
燃機関に合った出力特性を得られるとともに、かかる進
角特性および出力特性を簡単な回路でローコストに実現
できるものが得られる効果がある。
【図１】この発明の一実施例による内燃機関の無接点点
火装置を示す回路図である。
火装置を示す回路図である。
【図２】内燃機関の低速回転時における図１の回路各部
の電圧波形を示すタイミングチャートである。
の電圧波形を示すタイミングチャートである。
【図３】内燃機関の中速回転時における図１の回路各部
の電圧波形を示すタイミングチャートである。
の電圧波形を示すタイミングチャートである。
【図４】内燃機関の高速回転時における図１の回路各部
の電圧波形を示すタイミングチャートである。
の電圧波形を示すタイミングチャートである。
【図５】図１の内燃機関の無接点点火装置で得られる点
火時期を示す点火時期特性図である。
火時期を示す点火時期特性図である。
【図６】この発明の他の実施例による内燃機関の無接点
点火装置を示す回路図である。
点火装置を示す回路図である。
【図７】内燃機関の低速回転時における図６の回路各部
の電圧波形を示すタイミングチャートである。
の電圧波形を示すタイミングチャートである。
【図８】内燃機関の中速回転時における図６の回路各部
の電圧波形を示すタイミングチャートである。
の電圧波形を示すタイミングチャートである。
【図９】内燃機関の高速回転時における図６の回路各部
の電圧波形を示すタイミングチャートである。
の電圧波形を示すタイミングチャートである。
【図１０】図６の内燃機関の無接点点火装置で得られる
点火時期を示す点火時期特性図である。
点火時期を示す点火時期特性図である。
１ 発電コイル ２ トリガコイル ３ 点火用充放電コンデンサ ４ 点火コイル ５ 点火プラグ ６ サイリスタ（第１のスイッチング素子） ８ サイリスタ（第２のスイッチング素子） １４ トランジスタ（第３のスイッチング素子） １６ 制御用コンデンサ ２３ ツェナーダイオード（第３のスイッチング素子）
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02P 3/08 F02P 5/15
Claims (2)
- 【請求項１】 内燃機関と同期回転する磁極を有するロ
ータの回転により電圧を誘起する発電コイルと、該発電
コイルの正の誘起電圧を充電する点火用充放電コンデン
サと、前記ロータの回転により電圧を誘起するトリガコ
イルと、前記内燃機関の始動時を含む低速回転域で、前
記発電コイルの負の誘起電圧が所定のトリガレベルに達
したとき導通する第２のスイッチング素子と、該第２の
スイッチング素子が導通状態時に前記トリガコイルの負
の誘起電圧が所定のトリガレベルに達したときに導通
し、前記点火用充放電コンデンサの電荷を点火コイルに
供給する第１のスイッチング素子と、前記内燃機関が中
速回転域の第１の設定回転数に到達したときに、前記ト
リガコイルが正の誘起電圧を誘起している間中導通する
第３のスイッチング素子と、該第３のスイッチング素子
の導通で前記発電コイルの正の誘起電圧の所定電圧レベ
ル以上の電荷を充電し、また、その放電で前記第１のス
イッチング素子を導通させる制御用コンデンサとを備え
た内燃機関の無接点点火装置。 - 【請求項２】 内燃機関と同期回転する磁極を有するロ
ータの回転により電圧を誘起する発電コイルと、該発電
コイルの正の誘起電圧を充電する点火用充放電コンデン
サと、前記ロータの回転により電圧を誘起するトリガコ
イルと、前記内燃機関の始動時を含む低速回転域で、前
記発電コイルの負の誘起電圧が所定のトリガレベルに達
したとき導通する第２のスイッチング素子と、該第２の
スイッチング素子が導通状態時に前記トリガコイルの負
の誘起電圧が所定のトリガレベルに達したときに導通
し、前記点火用充放電コンデンサの電荷を点火コイルに
供給する第１のスイッチング素子と、前記内燃機関が中
速回転域の第１の設定回転数に到達したときに、前記ト
リガコイルが正の誘起電圧を誘起している間中導通する
第３のスイッチング素子と、該第３のスイッチング素子
の導通で前記発電コイルの正の誘起電圧の所定電圧レベ
ル以上の電荷を充電し、また、その放電で前記第１のス
イッチング素子を導通させる制御用コンデンサと、前記
内燃機関が高速回転域の第２の設定回転数に到達したと
きに、前記トリガコイルの正の誘起電圧の設定レベルで
ブレークダウンし、前記第１のスイッチング素子を導通
させる第４のスイッチング素子とを備えた内燃機関の無
接点点火装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33017994A JP3336549B2 (ja) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | 内燃機関の無接点点火装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33017994A JP3336549B2 (ja) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | 内燃機関の無接点点火装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08158998A JPH08158998A (ja) | 1996-06-18 |
| JP3336549B2 true JP3336549B2 (ja) | 2002-10-21 |
Family
ID=18229714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33017994A Expired - Fee Related JP3336549B2 (ja) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | 内燃機関の無接点点火装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3336549B2 (ja) |
-
1994
- 1994-12-06 JP JP33017994A patent/JP3336549B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08158998A (ja) | 1996-06-18 |
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