JP4243786B2 - 内燃機関の無接点点火装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の回転に同期して電圧が誘起される発電コイルと、該発電コイルに接続されて、これに誘起される誘起起電力に基づき所定の点火動作を行わしめる点火制御回路とを備え、特に、スイッチ操作に基づき点火動作を自動停止させる内燃機関の無接点点火装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の内燃機関の無接点点火装置では、自己保持型スイッチを発電コイルに並列に接続し、この自己保持型スイッチを開放状態にしたときは内燃機関の運転を可能にし、一方、導通状態にしたときは、発電コイルから点火制御装置へ流れる電流を側路して失火状態とし、内燃機関の運転を停止させるようにしている。そして、かかる自己保持型スイッチとして通常スライド式やプッシュ式のストップスイッチが使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の内燃機関の無接点点火装置で用いられる前記プッシュ式のストップスイッチにあっては、内燃機関の停止操作が容易であるものの、内燃機関が停止するまで押し続ける必要があり、特に、内燃機関の振動が大きい場合にはストップスイッチの接点が離れ易いために、確実な停止動作を行えない場合があるという課題があった。一方、前記スライド式のストップスイッチでは、スイッチ操作の位置が比較的安定し、確実に内燃機関を停止させることができるのに対し、プッシュ式のストップスイッチに比べて若干操作がしずらく、また、次の使用時にスライド式のストップスイッチをオンに戻すのを忘れたまま内燃機関を起動しようとしてリコイルを引いてしまうと、失火状態のまま再起動を行うこととなるため、シリンダ内および点火プラグに多量の燃料が供給されていわゆるかぶりが生じ、再起動が著しく困難になるという課題があった。
【０００４】
この発明は前記課題を解決するものであり、従来の無接点点火回路に簡単な構成の内燃機関の点火停止回路を追加するだけで、単純操作によって内燃機関の停止並びに再起動を円滑かつ確実に実施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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的達成のために、請求項１の発明にかかる内燃機関の無接点点火装置は、発電コイルの両端に、自己復帰型のストップスイッチ、逆流防止素子および充放電コンデンサを含む直列回路を接続し、前記発電コイルの両端にスイッチング素子のアノードおよびカソードを接続するとともに、前記充放電コンデンサおよびこの充放電コンデンサに対し並列接続された放電抵抗を含む放電回路にそのスイッチング素子のゲートを接続するようにしたものである。
【０００６】
また、請求項２の発明にかかる内燃機関の無接点点火装置は、前記充放電コンデンサに、該充放電コンデンサの放電電流が前記発電コイルまたは点火制御回路へ逆流するのを防止する逆流防止素子を接続したものである。
【０００７】
また、請求項３の発明にかかる内燃機関の無接点点火装置は、前記充放電コンデンサおよび前記スイッチング素子のゲート間にゲート電位検出用の抵抗を接続したものである。
【０００８】
また、請求項４の発明にかかる内燃機関の無接点点火装置は、前記自己復帰型のストップスイッチをプッシュ式スイッチとしたものである。
【０００９】
また、請求項５の発明にかかる内燃機関の無接点点火装置は、前記充放電コンデンサに前記放電回路を構成する放電抵抗を前記ゲート電位検出用の抵抗を介して並列接続したものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を図について説明する。図１はこの発明の内燃機関の無接点点火装置を示す回路図であり、同図において、１は内燃機関の回転に同期して電圧が誘起される発電コイル、２はその発電コイル１に接続された内燃機関用の点火制御回路、３は１次コイル３ａがこの点火制御回路２に接続された点火コイル、４はこの点火コイル３の２次コイル３ｂに接続された点火プラグである。
【００１１】
従って、このような発電コイル１，点火制御回路２，点火コイル３および点火プラグ４を備えた無接点点火装置では、前記点火制御回路２が発電コイル１の誘起起電力に基づき所定の動作を行い、所定のタイミングで点火コイル３を介して点火プラグ４に高電圧を供給し、この点火プラグ４に火花を発生させてシリンダの燃焼室内の混合気に点火するように動作する。ここで、点火制御回路２として例えば電流遮断式のものが使用される。
【００１２】
また、５は自己復帰型のストップスイッチで、これがプッシュ式スイッチとして構成されている。そして、このストップスイッチ５は逆流防止ダイオード６を介して、充放電コンデンサ７とともに直列接続されて直列回路を構成し、この直列回路が前記発電コイルに対し並列接続されている。従って、ストップスイッチ５のオン操作時に、逆流防止用ダイオード６を介して、充放電コンデンサ７が発電コイル１の誘起電圧によって充電可能とされる。
【００１３】
さらに、８は前記発電コイル１の両端にそれぞれアノードおよびカソードが接続されたスイッチング素子としてサイリスタであり、このサイリスタ８のゲートが、前記逆流防止ダイオード６と充放電コンデンサ７との接続中点に、抵抗９を介して接続されている。従って、前記サイリスタ８は、これが導通したときに発電コイル１から点火制御回路２へ流れる電流を側路させる低インピーダンスのバイパス回路を形成している。１０は前記抵抗９とともに充放電コンデンサ７の放電回路を構成する放電抵抗で、これの両端子が前記サイリスタ８のゲートおよび抵抗９の接続中点と、前記充放電コンデンサ７の逆流防止ダイオード側とは反対側の端子とにそれぞれ接続されている。なお、前記抵抗９はサイリスタ８の動作のためのゲート電位検出用抵抗としても機能する。そして、前記ストップスイッチ５，逆流防止ダイオード６，コンデンサ７，サイリスタ８，抵抗９および放電抵抗１０は一つの点火停止回路１１を構成している。なお、コンデンサ７に対する放電を安定化させるために、サイリスタ８のアノードに抵抗（図示しない）を直列接続してもよい。
【００１４】
次にこの発明の無接点点火装置の動作を、前記点火停止回路１１を中心に具体的に説明する。まず、前記ストップスイッチ５がオン操作されない間は、発電コイル１から充放電コンデンサ７に対して充電が行われないため、サイリスタ８のゲートはトリガされず、従ってこのサイリスタ８は発電コイル１からの誘起電流を側路するバイパス回路として機能しない。
【００１５】
このため、その発電コイル１からの誘起電流は側路されずに点火制御回路２へ流れ、この点火制御回路２から所定タイミングの点火電流の点火コイル３および点火プラグ４への供給によって、シリンダ内における混合気の点火が行われ、内燃機関が運転モードに入る。なお、図１は前記点火制御回路２が発電コイル１の正の誘起電圧のみに基づいて動作する場合を示している。
【００１６】
一方、内燃機関の前記運転を停止させる場合には、前記ストップスイッチ５をオン操作する。これにより内燃機関の回転に同期して電圧を誘起している発電コイル１から、このストップスイッチ５および逆流防止ダイオード６を介して速やかに充放電コンデンサ７の充電が行われる。
【００１７】
そして、この放電コンデンサ７の充電電圧が予め定めた設定レベルに達すると、ストップスイッチ５が自己復帰しているか否かに拘らず、ゲート電位検出用の抵抗９がサイリスタ８のゲートに印加される電位を検出し、設定レベルを超える電位がこのゲートに印加されると、サイリスタ８のアノードおよびカソード間が導通状態となる。このため、このサイリスタ８は発電コイル１からの誘起電流を側路し、点火制御回路への供給を制限し、内燃機関が失火状態となる。
【００１８】
また、ストップスイッチ５はその後オン操作を解除され、すなわち自己復帰動作によって速やかにオフとなるが、前記充放電コンデンサ７に蓄積された電荷が、抵抗９とともに放電回路を形成する放電抵抗１０を介して放電され、この放電電流によって放電抵抗１０の両端に得られる電圧によって、前記サイリスタ８のゲートが引き続きトリガされ、このサイリスタのアノードおよびカソード間が導通状態を維持する。なお、この導通時間としての内燃機関の失火時間は、前記充放電コンデンサ７，抵抗９および放電抵抗１０からなる放電時定数回路の放電時定数に従って決められ、前記ストップスイッチ５をオン操作してから内燃機関が一定の回転速度以下に低下するまでまたは完全に停止するまでの時間を略超える大きさに設定される。この結果、ストップスイッチ５を一旦オン操作すると、これが短時間に復帰しても、前記充放電コンデンサ７の放電電力を利用して、引き続きサイリスタ８をオン状態に維持させることで、内燃機関の失火状態を維持でき、内燃機関の運転を確実に停止に至らしめることができる。
【００１９】
そして、このように内燃機関が運転を停止したときには、充放電コンデンサ７の電荷は放電済みであり、従って、サイリスタ８は不導通状態であるとともに、ストップスイッチ５が自己復帰してオフ状態を維持しているため、内燃機関の再起動時に誤って失火状態のままこの内燃機関を再起動させるおそれはない。
【００２０】
また、前記サイリスタ８が何らかの原因で故障した場合には、前記ストップスイッチ５をオン操作し続けることで、発電コイル１から点火制御回路２への電流供給を逆流防止ダイオード６，抵抗９および放電抵抗１０を介して強制的に側路できるため、内燃機関を確実に停止させることができ、従って安全対策上も有利になる。
【００２１】
なお、前記ストップスイッチ５，逆流防止ダイオード６および充放電コンデンサ７からなる直列回路において、ストップスイッチ５と逆流防止ダイオード６の接続を入れ替えてもよく、また、ダイオード６を充放電コンデンサの放電時にはオフするスイッチとしてもよい。さらに、スイッチング素子としての前記サイリスタ８に代えてトランジスタやトライアックを用いることも任意である。
【００２２】
また、前記電流遮断式の点火装置の他に、コンデンサ放電式（いわゆるＣＤＩ）の点火装置にも設定定数を変更することで使用可能となる。
【００２３】
前記においては、内燃機関の回転に同期して発電コイル１に誘起させる電圧により、点火制御回路２を動作させ、この点火制御回路２が出力する電圧を点火コイルにて高電圧に変換して、点火プラグに印加させるというものについて述べた。これに対し、前記のような発電コイル１を省き、点火コイルの一次巻線を発電コイルとして利用し、フライホイールマグネトの回転によりこの一次巻線に誘起された電圧をコンデンサに充電し、この充電レベルが設定値に達したタイミングにてスイッチング素子をオフにし、これまで前記一次巻線を含む短路回路に流れていた短路電流を急速に遮断することで、点火コイルの二次巻線に点火用の高電圧を誘起させる無接点点火装置にも前記停止回路１１を付属させることができ、前記同様に内燃機関の停止並びに再起動を円滑かつ確実に実行させることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、発電コイルの両端に、自己復帰型のストップスイッチおよび充放電コンデンサを含む直列回路を接続し、前記発電コイルの両端にスイッチング素子のアノードおよびカソードを接続するとともに、前記充放電コンデンサの放電回路にそのスイッチング素子のゲートを接続するように構成したので、ストップスイッチの簡易な操作で内燃機関の停止動作を確実に行わせることができるとともに、内燃機関の停止後の再起動時に失火状態に陥るのを未然に回避でき、従って、内燃機関の運転開始および停止を高信頼度にて実現できるという効果が得られる。
【００２５】
また、前記コンデンサに、該コンデンサの放電電流が前記発電コイルまたは点火制御回路へ逆流するのを防止する逆流防止素子を接続するようにしたので、前記充放電コンデンサの放電時に放電電流が発電コイル側に洩れて、サイリスタの導通動作が妨げられるのを未然に回避できるほか、前記コンデンサおよび前記スイッチング素子のゲート間にゲート電位検出用の抵抗を接続するようにしたので、充放電コンデンサの放電電流の設定レベル以上で確実にサイリスタをトリガさせることができる。さらに、前記自己復帰型のストップスイッチをプッシュ式スイッチとしたので、内燃機関の停止のための操作を容易化，迅速化でき、また、前記充放電コンデンサに前記放電回路を構成する放電抵抗を並列接続するようにしたので、充放電コンデンサとともに時定数回路の時定数を任意の最適値に設定できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態による内燃機関の無接点点火装置を示す回路図である。
【符号の説明】
１ 発電コイル
２ 点火制御回路
５ 自己復帰型のストップスイッチ
６ 逆流防止ダイオード
７ 充放電コンデンサ
８ サイリスタ（スイッチング素子）
９ 抵抗
１０ 放電抵抗

Claims (5)

1. 内燃機関の回転に同期して電圧が誘起される発電コイルと、該発電コイルに接続されて、これに誘起される誘起起電力に基づき所定の点火動作を行わしめる点火制御回路とを備えた内燃機関の無接点点火装置において、前記発電コイルの両端に接続された自己復帰型のストップスイッチ、逆流防止素子および充放電コンデンサを含む直列回路と、前記発電コイルの両端にアノードおよびカソードが接続されるとともに、前記充放電コンデンサおよびこの充放電コンデンサに対して並列接続された放電抵抗を含む放電回路にゲートが接続されたスイッチング素子とを備えたことを特徴とする内燃機関の無接点点火装置。
2. 前記充放電コンデンサには、該充放電コンデンサの放電電流が前記発電コイルまたは点火制御回路へ逆流するのを防止する前記逆流防止素子が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の無接点点火装置。
3. 前記充放電コンデンサおよび前記スイッチング素子のゲート間にはゲート電位検出用の抵抗が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の無接点点火装置。
4. 前記自己復帰型のストップスイッチがプッシュ式スイッチであることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の無接点点火装置。
5. 前記充放電コンデンサには前記放電回路を構成する放電抵抗が前記ゲート電位検出用の抵抗を介して並列接続されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の無接点点火装置。

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