JP4379309B2 - Ignition system for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、コンデンサ放電式を用いた内燃機関の点火システムに関するものである。   The present invention relates to an ignition system for an internal combustion engine using a capacitor discharge type.

コンデンサ放電式の内燃機関用点火装置は、従来から種々提案されており、例えば特許文献1のような構成ものや、図2(a)に示すような構成のものがある。図2(a)に示す点火装置20は、特許文献1と接地部分の接続が若干異なるのみでほぼ同様の構成をなしているので、図2(a)を用いて背景技術を説明する。   Various capacitor discharge type ignition devices for internal combustion engines have been proposed in the past. For example, there are a configuration as shown in Patent Document 1 and a configuration as shown in FIG. Since the ignition device 20 shown in FIG. 2 (a) has substantially the same configuration as that of Patent Document 1 except that the connection of the grounding portion is slightly different, the background art will be described with reference to FIG. 2 (a).

図2(a)に示す点火装置20において、エキサイタコイル21の一端はダイオード22、点火用コンデンサ23及び点火コイル24の一次コイル24aを介して接地され、該エキサイタコイル21の他端はダイオード25を介して接地されている。エキサイタコイル21は、機関の回転に同期して交流電圧を誘起するものであり、その誘起した交流電圧の内、ダイオード22,25にて整流された正側に基づいて電荷が点火用コンデンサ23に蓄積(充電)される。つまり、エキサイタコイル21及びダイオード22,25にて充電回路が構成されている。   In the ignition device 20 shown in FIG. 2A, one end of the exciter coil 21 is grounded via a diode 22, a primary capacitor 24a for the ignition capacitor 23 and the ignition coil 24, and the other end of the exciter coil 21 is connected to the diode 25. Is grounded. The exciter coil 21 induces an AC voltage in synchronism with the rotation of the engine. Based on the positive side rectified by the diodes 22 and 25 among the induced AC voltage, the electric charge is supplied to the ignition capacitor 23. Accumulated (charged). That is, the exciter coil 21 and the diodes 22 and 25 constitute a charging circuit.

また、このエキサイタコイル21の一端はダイオード26を介して接地され、該エキサイタコイル21の他端は電源回路27を介して接地されている。電源回路27には、エキサイタコイル21にて誘起された交流電圧の内、ダイオード26にて整流された負側が供給され、供給された負側の交流電圧を整流して直流電圧を生成する。電源回路27は、生成した直流電圧を後述する点火時期制御回路29の電源電圧として印加する。   One end of the exciter coil 21 is grounded via a diode 26, and the other end of the exciter coil 21 is grounded via a power supply circuit 27. Of the AC voltage induced by the exciter coil 21, the negative side rectified by the diode 26 is supplied to the power supply circuit 27, and the supplied negative AC voltage is rectified to generate a DC voltage. The power supply circuit 27 applies the generated DC voltage as a power supply voltage for an ignition timing control circuit 29 described later.

ダイオード22と点火用コンデンサ23との間のノードには、放電回路を構成する放電用サイリスタ28のアノードが接続され、該サイリスタ28のカソードは接地されている。放電用サイリスタ28のゲートには、点火時期制御回路29から出力される点火信号(トリガ信号)が入力される。点火時期制御回路29には、他端が接地されるパルサコイル30の一端が接続されており、該パルサコイル30から機関の所定回転位置に対応したパルス状をなすタイミング信号が入力される。なお、この点火時期制御回路29は、一方の電源端子が電源回路27に接続され、他方の電源端子が接地されており、その電源回路27にて生成された電源電圧が印加されることにより動作する。そして、点火時期制御回路29は、パルサコイル30からのタイミング信号に基づいて点火信号(トリガ信号)を生成し、その点火信号を放電用サイリスタ28のゲートに出力して、該サイリスタ28を所定の点火タイミングでオンさせる。   The node between the diode 22 and the ignition capacitor 23 is connected to the anode of a discharge thyristor 28 that constitutes a discharge circuit, and the cathode of the thyristor 28 is grounded. An ignition signal (trigger signal) output from the ignition timing control circuit 29 is input to the gate of the discharge thyristor 28. One end of a pulsar coil 30 whose other end is grounded is connected to the ignition timing control circuit 29, and a pulse timing signal corresponding to a predetermined rotational position of the engine is input from the pulsar coil 30. The ignition timing control circuit 29 operates when one power supply terminal is connected to the power supply circuit 27 and the other power supply terminal is grounded, and the power supply voltage generated by the power supply circuit 27 is applied. To do. The ignition timing control circuit 29 generates an ignition signal (trigger signal) based on the timing signal from the pulsar coil 30, outputs the ignition signal to the gate of the discharge thyristor 28, and causes the thyristor 28 to perform predetermined ignition. Turn on at the timing.

放電用サイリスタ28がオンされると、点火用コンデンサ23の陽極側に蓄積された電荷が放電電流として該サイリスタ28を介して接地側に流れると共に、接地側から点火コイル24の一次コイル24aを介して点火用コンデンサ23の陰極側に電流が流れる。これにより、点火コイル24の一次コイル24aに高電圧が誘起され、該点火コイル24の二次コイル24bに高電圧が発生し、該二次コイル24bに接続される点火プラグ31にて火花放電が生じるようになっている。   When the discharge thyristor 28 is turned on, the electric charge accumulated on the anode side of the ignition capacitor 23 flows to the ground side through the thyristor 28 as a discharge current, and from the ground side through the primary coil 24a of the ignition coil 24. Thus, a current flows to the cathode side of the ignition capacitor 23. As a result, a high voltage is induced in the primary coil 24a of the ignition coil 24, a high voltage is generated in the secondary coil 24b of the ignition coil 24, and spark discharge is generated in the spark plug 31 connected to the secondary coil 24b. It has come to occur.

ところで、上記したダイオード22,25,26、点火用コンデンサ23、放電用サイリスタ28、電源回路27及び点火時期制御回路29等、図2(a)において一点鎖線で囲まれた部分が点火ユニット35として構成される一方、エキサイタコイル21、パルサコイル30、点火コイル24及び点火プラグ31は点火ユニット35と別に設けられる。そして、点火ユニット35内において、接地が必要なダイオード25,26のアノード、放電用サイリスタ28のカソード、電源回路27及び点火時期制御回路29は、点火ユニット35に設けた同一の接地端子TGに接続され、該接地端子TGは接地線等を用いて該ユニット35近傍の接地部位に接続される。一方、点火ユニット35外において、接地が必要な点火コイル24の他端及びパルサコイル30の他端は、それぞれ自身の近傍位置にある接地部位に接続される。   By the way, the above-mentioned diodes 22, 25, 26, the ignition capacitor 23, the discharge thyristor 28, the power supply circuit 27, the ignition timing control circuit 29, etc. On the other hand, the exciter coil 21, the pulsar coil 30, the ignition coil 24, and the spark plug 31 are provided separately from the ignition unit 35. In the ignition unit 35, the anodes of the diodes 25 and 26 that need to be grounded, the cathode of the discharge thyristor 28, the power supply circuit 27, and the ignition timing control circuit 29 are connected to the same grounding terminal TG provided in the ignition unit 35. The grounding terminal TG is connected to a grounding part near the unit 35 using a grounding wire or the like. On the other hand, outside the ignition unit 35, the other end of the ignition coil 24 that needs to be grounded and the other end of the pulsar coil 30 are respectively connected to a grounding part located in the vicinity of itself.

このような構成の点火装置20において、接地線との接触不良や接地線の断線、接地線の取り付け忘れ等、点火ユニット35が接地不良となることがある。かかる場合、図2(b)において破線で示す電流経路Bのように、エキサイタコイル21からダイオード22、点火用コンデンサ23、点火コイル24の一次コイル24a、パルサコイル30、点火時期制御回路29及びダイオード25を介して異常電流が流れる。   In the ignition device 20 having such a configuration, the ignition unit 35 may be poorly grounded due to poor contact with the ground wire, disconnection of the ground wire, forgetting to attach the ground wire, or the like. In this case, as shown by a broken line in FIG. 2B, the exciter coil 21 to the diode 22, the ignition capacitor 23, the primary coil 24a of the ignition coil 24, the pulsar coil 30, the ignition timing control circuit 29, and the diode 25 An abnormal current flows through

一方、点火時期制御回路29は、抵抗やダイオード、トランジスタ等の素子を用いて構成されているが、パルサコイル30からの小さい出力を扱うことから、本来、これらの素子はパルサコイル30の出力に合わせた小電力用の素子で構成することが可能である。   On the other hand, the ignition timing control circuit 29 is configured using elements such as a resistor, a diode, and a transistor. However, since the ignition timing control circuit 29 handles a small output from the pulsar coil 30, these elements are originally matched to the output of the pulsar coil 30. It is possible to configure with an element for low power.

しかしながら、上記のように点火ユニット35が接地不良となっていると、点火時期制御回路29には、パルサコイル30の出力よりも十分に大きい異常電流が流れてしまうため、該異常電流による点火時期制御回路29の構成素子の破損を防止すべく、該素子に大電力用の素子を用いる必要があった。つまり、この点火装置20では、点火時期制御回路29の素子構成に無駄があって、このことが点火装置20のコストに影響を与えることが懸念される。
特開平7−54743号公報
However, if the ignition unit 35 is poorly grounded as described above, an abnormal current sufficiently larger than the output of the pulsar coil 30 flows in the ignition timing control circuit 29. Therefore, the ignition timing control by the abnormal current is performed. In order to prevent damage to the constituent elements of the circuit 29, it was necessary to use a high power element for the element. That is, in this ignition device 20, there is a concern that the element configuration of the ignition timing control circuit 29 is wasted and this affects the cost of the ignition device 20.
JP-A-7-54743

本発明は、パルサコイルの出力に基づいて点火信号を生成する点火時期制御回路を該パルサコイルの出力に合わせた小電力用の素子で構成しながら、点火ユニットが接地不良となった場合に生じる異常電流を該制御回路に流れることを抑制して該制御回路の破損を防止することができる内燃機関の点火システムを提供することを主たる目的とするものである。   According to the present invention, an abnormal current generated when an ignition unit becomes poorly grounded while an ignition timing control circuit that generates an ignition signal based on the output of the pulsar coil is configured with a low-power element that matches the output of the pulsar coil. The main object of the present invention is to provide an ignition system for an internal combustion engine that can prevent the control circuit from being damaged by preventing the control circuit from flowing into the control circuit.

以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、効果等を示しつつ説明する。   Hereinafter, effective means for solving the above-described problems will be described while showing effects.

手段1.内燃機関の点火システムには、点火のための電荷が蓄積される点火用コンデンサと、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を有し、該エキサイタコイルにて誘起された交流電圧から一方の極性を取り出し、その一方の極性の電圧に基づいて点火用コンデンサに電荷を蓄積させる充電回路と、点火信号に基づいて点火用コンデンサに蓄積された電荷を点火コイルの一次コイルを有する放電経路にて放電させ、その放電による該一次コイルの電圧誘起により該点火コイルの二次コイルに接続される点火プラグにて火花放電を生じさせる放電回路と、機関の所定回転位置に対応したタイミング信号を出力するパルサコイルと、パルサコイルからのタイミング信号に基づいて点火信号を生成し、該点火信号を前記放電回路に出力する点火時期制御回路とが備えられている。接地の必要な充電回路、放電回路、及び点火時期制御回路は、同一の接地端子に接続されて接地され、パルサコイル及び点火コイルの一次コイルは、その接地端子とは別に接地されている。そして、この接地端子に接地不良が生じると、異常検知回路は、接地端子の接地不良により生じる点火用コンデンサに流れる異常電流を検知する。切換回路は、点火用コンデンサと点火コイルの一次コイルとの間に設けられ、異常検知回路にて異常電流が検知されると、その異常電流の電流路を一次コイルと並列に設けた電流放出経路に切り換える。   Means 1. An ignition system for an internal combustion engine has an ignition capacitor for accumulating charges for ignition and an exciter coil for inducing an AC voltage in synchronization with the rotation of the engine, and the AC voltage induced by the exciter coil A charge circuit that takes out one polarity from the voltage and accumulates electric charge in the ignition capacitor based on the voltage of the one polarity, and a discharge having a primary coil of the ignition coil that accumulates the electric charge accumulated in the ignition capacitor based on the ignition signal A discharge circuit for generating a spark discharge in a spark plug connected to the secondary coil of the ignition coil by inducing voltage in the primary coil due to the discharge, and a timing signal corresponding to a predetermined rotational position of the engine And an ignition signal is generated based on a timing signal from the pulsar coil, and the ignition signal is output to the discharge circuit. An ignition timing control circuit is provided that. The charging circuit, the discharging circuit, and the ignition timing control circuit that require grounding are connected to the same ground terminal and grounded, and the primary coil of the pulser coil and the ignition coil are grounded separately from the ground terminal. When a ground failure occurs at the ground terminal, the abnormality detection circuit detects an abnormal current flowing through the ignition capacitor caused by the ground failure at the ground terminal. The switching circuit is provided between the ignition capacitor and the primary coil of the ignition coil. When an abnormal current is detected by the abnormality detection circuit, a current discharge path in which the current path of the abnormal current is provided in parallel with the primary coil. Switch to.

すなわち、上記のように接続されてなる点火システムにおいて、接地端子に接地不良が生じると、異常検知回路により接地端子の接地不良にて生じる異常電流が検知され、切換回路により異常電流の電流路が一次コイルと並列の電流放出経路に切り換えられる。つまり、異常電流は、充電回路(エキサイタコイル)から点火用コンデンサ及び切換回路(電流放出経路)を経て再び前記充電回路に流れ、パルサコイル及び点火時期制御回路を経由しなくなる。これにより、点火時期制御回路の構成素子(抵抗やダイオード、トランジスタ等)をパルサコイルの出力に合わせた小電力用としても、上記した異常電流による該制御回路(構成素子)の破損を防止することができる。   That is, in the ignition system connected as described above, when a ground failure occurs in the ground terminal, an abnormal current caused by the ground contact failure of the ground terminal is detected by the abnormality detection circuit, and the current path of the abnormal current is detected by the switching circuit. It is switched to a current discharge path in parallel with the primary coil. That is, the abnormal current flows again from the charging circuit (exciter coil) to the charging circuit via the ignition capacitor and the switching circuit (current discharge path), and does not pass through the pulsar coil and the ignition timing control circuit. As a result, even if the components (resistors, diodes, transistors, etc.) of the ignition timing control circuit are used for low power in accordance with the output of the pulsar coil, the control circuit (component) can be prevented from being damaged by the abnormal current described above. it can.

手段2.上記手段1において、切換回路は、異常電流の検知に基づいてオンされて自身が電流放出経路となる半導体スイッチを用いて構成される。   Mean 2. In the means 1, the switching circuit is configured by using a semiconductor switch that is turned on based on detection of an abnormal current and that itself becomes a current discharge path.

すなわち、半導体スイッチを用いて構成される切換回路は、接点を有する機械式のスイッチよりも、動作速度や導通の確実性等の点から信頼性の高い点火システムを構成することができる。   That is, a switching circuit configured using a semiconductor switch can constitute a more reliable ignition system in terms of operating speed, reliability of conduction, and the like than a mechanical switch having contacts.

手段3.上記手段1又は2において、異常検知回路は、抵抗分圧回路を用いて構成され、該抵抗分圧回路にて分圧されるノードからの信号に基づいて切換回路を切換動作させる。   Means 3. In the means 1 or 2, the abnormality detection circuit is configured using a resistance voltage dividing circuit, and switches the switching circuit based on a signal from a node divided by the resistance voltage dividing circuit.

すなわち、異常検知回路は抵抗分圧回路を用いて構成されるので、その回路構成を単純とすることができる。   That is, since the abnormality detection circuit is configured using a resistance voltage dividing circuit, the circuit configuration can be simplified.

手段.上記手段1〜のいずれかにおいて、エキサイタコイルを除く充電回路、放電回路、点火時期制御回路、異常検知回路、及び切換回路が点火ユニットとしてユニット化され、これら各回路の内、少なくとも充電回路及び点火時期制御回路が点火ユニットに設けた同一の接地端子に接続されて接地される。 Means 4 . In any one of the above means 1 to 3, the charging circuit excluding the exciter coil, the discharging circuit, the ignition timing control circuit, the abnormality detection circuit, and the switching circuit are unitized as an ignition unit, and among these circuits, at least the charging circuit and The ignition timing control circuit is connected to the same ground terminal provided in the ignition unit and grounded.

すなわち、このように点火ユニットとしてユニット化すると共に、点火ユニットに設けた接地端子を用いて一元的に接地させる構成としているので、接地端子の接地不良が生じることで、これにより生じる異常電流が点火コイルの一次コイルからパルサコイル及び点火時期制御回路を経由する経路が構成される。そのため、このようにユニット化する点火システムに上記した異常検知回路及び切換回路を設ける意義は大きい。   In other words, the unit is configured as an ignition unit in this way, and the grounding terminal provided in the ignition unit is used for grounding in an integrated manner. A path is formed from the primary coil of the coil via the pulsar coil and the ignition timing control circuit. Therefore, it is significant to provide the above-described abnormality detection circuit and switching circuit in the ignition system unitized in this way.

手段.上記手段1〜のいずれかにおいて、エキサイタコイルにて誘起された交流電圧から充電回路で用いられる極性とは逆の極性を取り出し、該電圧に基づいて点火時期制御回路の電源電圧を生成する電源回路が備えられる。 Means 5 . In any one of the above means 1 to 4 , a power supply that extracts a polarity opposite to the polarity used in the charging circuit from the AC voltage induced in the exciter coil and generates a power supply voltage for the ignition timing control circuit based on the voltage A circuit is provided.

すなわち、電源回路により、エキサイタコイルにて誘起された交流電圧から点火時期制御回路の電源電圧が生成されるので、点火時期制御回路の電源電圧を生成する電源回路を別途設ける必要がない。   That is, since the power supply circuit generates the power supply voltage of the ignition timing control circuit from the AC voltage induced in the exciter coil, it is not necessary to separately provide a power supply circuit for generating the power supply voltage of the ignition timing control circuit.

以下、本発明を内燃機関である二輪車用エンジンの点火装置に具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態の点火装置10は、図1(a)に示すように、前記図2(a)に示した背景技術の点火装置20に対して、電流路切換回路11が付加されて構成されている。従って、以下には、その電流路切換回路11を中心に説明する。   Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in an ignition device for a two-wheeled vehicle engine, which is an internal combustion engine, will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1 (a), the ignition device 10 of the present embodiment is configured by adding a current path switching circuit 11 to the background art ignition device 20 shown in FIG. 2 (a). ing. Therefore, the following description will focus on the current path switching circuit 11.

図1(a)に示すように、電流路切換回路11は、切換用サイリスタ12、分圧用抵抗13,14から構成されている。因みに、上記手段1〜の対応として、切換用サイリスタ12は切換回路及び半導体スイッチに対応し、抵抗13,14は抵抗分圧回路及び異常検知回路に対応しているAs shown in FIG. 1A, the current path switching circuit 11 includes a switching thyristor 12 and voltage dividing resistors 13 and 14 . Incidentally, as a response the means 1-5, switching thyristor 12 corresponds to the switching circuit and the semiconductor switch, the resistor 13 corresponds to resistor divider and abnormality detection circuit.

切換用サイリスタ12のアノードは点火用コンデンサ23の負極側に接続され、該サイリスタ12のカソードは接地端子TGに接続されている。抵抗13,14は、点火用コンデンサ23の陽極側(点火用コンデンサ23とダイオード22との間のノード)と接地端子TGとの間に直列に接続され、点火用コンデンサ23の陽極側と接地端子TGとの間の電位差を分圧している。抵抗13,14間のノードには、切換用サイリスタ12のゲートが接続されている。因みに、抵抗13,14間のノードの電位(電流値)は、通常の点火動作時では切換用サイリスタ12がオンしない電位(電流値)であり、接地不良が生じた異常時では、異常電流の発生により該サイリスタ12がオンする電位(電流値)まで上昇するように、抵抗13,14の各抵抗値が設定されている。 The anode of the switching thyristor 12 is connected to the negative electrode side of the ignition capacitor 23, and the cathode of the thyristor 12 is connected to the ground terminal TG. The resistors 13 and 14 are connected in series between the anode side of the ignition capacitor 23 (a node between the ignition capacitor 23 and the diode 22) and the ground terminal TG, and the anode side of the ignition capacitor 23 and the ground terminal The potential difference from TG is divided. The gate of the switching thyristor 12 is connected to the node between the resistors 13 and 14. Incidentally, the potential (current value) of the node between the resistors 13 and 14 is a potential (current value) at which the switching thyristor 12 is not turned on during a normal ignition operation, and an abnormal current of an abnormal current occurs when a grounding failure occurs. The resistance values of the resistors 13 and 14 are set so as to rise to the potential (current value) at which the thyristor 12 is turned on by the generation .

このような電流路切換回路11を備えた点火装置10は、通常の点火動作においては、前記点火装置20と同様に動作する。すなわち、エキサイタコイル21には、機関の回転に同期して交流電圧が誘起され、その誘起された交流電圧の正側に基づいて点火用コンデンサ23に電荷が蓄積される。この充電電荷が点火エネルギーとなる。   The ignition device 10 provided with such a current path switching circuit 11 operates in the same manner as the ignition device 20 in a normal ignition operation. That is, an alternating voltage is induced in the exciter coil 21 in synchronization with the rotation of the engine, and charges are accumulated in the ignition capacitor 23 based on the positive side of the induced alternating voltage. This charged charge becomes ignition energy.

点火タイミングになると、点火時期制御回路29から放電用サイリスタ28のゲートに点火信号(トリガ信号)が出力され、該サイリスタ28は該点火信号に基づいてオンする。すると、点火用コンデンサ23の陽極側に蓄積された電荷が放電電流として放電用サイリスタ28を介して接地側に流れると共に、接地側から点火コイル24の一次コイル24aを介して点火用コンデンサ23の陰極側に電流が流れる。   When the ignition timing is reached, an ignition signal (trigger signal) is output from the ignition timing control circuit 29 to the gate of the discharge thyristor 28, and the thyristor 28 is turned on based on the ignition signal. Then, the charge accumulated on the anode side of the ignition capacitor 23 flows as a discharge current to the ground side via the discharge thyristor 28, and from the ground side to the cathode of the ignition capacitor 23 via the primary coil 24a. Current flows to the side.

これにより、点火コイル24の一次コイル24aに高電圧が誘起され、該点火コイル24の二次コイル24bに高電圧が発生し、該二次コイル24bに接続される点火プラグ31にて火花放電が生じる。点火プラグ31にて生じる火花放電はシリンダ内の混合気を燃焼させ、エンジンを運転させる。そして、エンジン運転時においては、このような点火動作が繰り返されている。   As a result, a high voltage is induced in the primary coil 24a of the ignition coil 24, a high voltage is generated in the secondary coil 24b of the ignition coil 24, and spark discharge is generated in the spark plug 31 connected to the secondary coil 24b. Arise. The spark discharge generated at the spark plug 31 burns the air-fuel mixture in the cylinder and operates the engine. Such ignition operation is repeated during engine operation.

このような通常の点火動作において電流路切換回路11では、抵抗13,14間のノードの電位(電流値)が変化するが、抵抗13,14の各抵抗値の設定により切換用サイリスタ12がオンとなる閾値を超えないように設定されているので、該サイリスタ12のオンには至らない。つまり、電流路切換回路11は、通常の点火動作を妨げない。   In such a normal ignition operation, in the current path switching circuit 11, the potential (current value) of the node between the resistors 13 and 14 changes, but the switching thyristor 12 is turned on by setting each resistance value of the resistors 13 and 14. Therefore, the thyristor 12 is not turned on. That is, the current path switching circuit 11 does not hinder normal ignition operation.

一方、接地線との接触不良や接地線の断線、接地線の取り付け忘れ等、点火ユニット35が接地不良となった場合、点火装置10内に異常電流が生じ、これにより電流路切換回路11における抵抗13,14間のノードの電位(電流値)が通常点火動作時よりも上昇する。すると、抵抗13,14間のノードから切換用サイリスタ12のゲートに流れる電流の値がやがて閾値を超え、該サイリスタ12がオンされて、図1(b)において破線で示す電流経路Aのように、異常電流が流れる経路が切り換わる。異常電流は、エキサイタコイル21からダイオード22、点火用コンデンサ23、切換用サイリスタ12及びダイオード25を介して流れるようになる。   On the other hand, when the ignition unit 35 becomes poorly grounded due to poor contact with the grounding wire, disconnection of the grounding wire, forgetting to attach the grounding wire or the like, an abnormal current is generated in the ignition device 10, thereby causing the current path switching circuit 11 to The potential (current value) of the node between the resistors 13 and 14 is higher than that during the normal ignition operation. Then, the value of the current flowing from the node between the resistors 13 and 14 to the gate of the switching thyristor 12 eventually exceeds the threshold value, and the thyristor 12 is turned on, as shown by the current path A indicated by the broken line in FIG. The path through which the abnormal current flows is switched. The abnormal current flows from the exciter coil 21 through the diode 22, the ignition capacitor 23, the switching thyristor 12, and the diode 25.

そのため、上記の異常電流が点火コイル24の一次コイル24a、パルサコイル30及び点火時期制御回路29に流れることがなくなる(抑制される)ので、該制御回路29の構成素子(抵抗やダイオード、トランジスタ等)をパルサコイル30の出力に合わせた小電力用としても、これらの素子が破損することが防止される。   Therefore, the abnormal current does not flow (is suppressed) to the primary coil 24a, the pulsar coil 30 and the ignition timing control circuit 29 of the ignition coil 24, so that the components of the control circuit 29 (resistance, diode, transistor, etc.) These elements are also prevented from being damaged even when used for low power in accordance with the output of the pulsar coil 30.

以上詳述した本実施の形態によれば、以下の優れた効果が得られる。   According to the embodiment described above in detail, the following excellent effects can be obtained.

本実施の形態では、接地端子TGに接地不良が生じると、電流路切換回路11の抵抗13,14により接地端子TGの接地不良にて生じる異常電流が検知され(抵抗13,14間のノードの電位(電流値)が通常点火動作時よりも上昇し)、これにより同切換回路11の切換用サイリスタ12がオンされて異常電流の電流路が点火コイル24の一次コイル24aと並列に設けた電流放出経路(サイリスタ12自身を通過する経路)に切り換えられる。つまり、異常電流は、図1(b)の電流経路Aのように、エキサイタコイル21側から点火用コンデンサ23及び切換用サイリスタ12を経て再びエキサイタコイル21側に流れ、パルサコイル30及び点火時期制御回路29を経由しなくなる。これにより、点火時期制御回路29の構成素子(抵抗やダイオード、トランジスタ等)をパルサコイル30の出力に合わせた小電力用としても、上記した異常電流による該制御回路29(構成素子)の破損を防止することができる。   In the present embodiment, when a ground failure occurs in the ground terminal TG, an abnormal current generated due to the ground failure of the ground terminal TG is detected by the resistors 13 and 14 of the current path switching circuit 11 (the node between the resistors 13 and 14). As a result, the switching thyristor 12 of the switching circuit 11 is turned on, and the current path of the abnormal current is provided in parallel with the primary coil 24a of the ignition coil 24. The discharge path (path through the thyristor 12 itself) is switched. That is, the abnormal current flows from the exciter coil 21 side through the ignition capacitor 23 and the switching thyristor 12 to the exciter coil 21 side again as shown in the current path A of FIG. No longer goes through 29. As a result, even if the constituent elements (resistors, diodes, transistors, etc.) of the ignition timing control circuit 29 are for low power that matches the output of the pulser coil 30, the control circuit 29 (constituent elements) is prevented from being damaged by the abnormal current described above. can do.

また、上記のように点火ユニット35としてユニット化すると共に、点火ユニット35に設けた接地端子TGを用いて一元的に接地させる構成としているので、接地端子TGの接地不良が生じることで、これにより生じる異常電流が点火コイル24の一次コイル24aからパルサコイル30及び点火時期制御回路29を経由する経路が構成される。そのため、このようにユニット化する点火装置10に電流路切換回路11を設ける意義は大きい。   Further, as described above, the ignition unit 35 is unitized, and the ground terminal TG provided in the ignition unit 35 is used for grounding, so that the ground terminal TG is poorly grounded. A path is formed through which the abnormal current generated passes from the primary coil 24 a of the ignition coil 24 through the pulser coil 30 and the ignition timing control circuit 29. Therefore, it is significant to provide the current path switching circuit 11 in the ignition device 10 that is unitized in this way.

本実施の形態では、半導体スイッチである切換用サイリスタ12を用いて、異常電流の電流路の切り換えを行うようにしているので、接点を有する機械式のスイッチよりも、動作速度や導通の確実性等の点から信頼性の高い点火装置10を構成することができる。   In the present embodiment, the switching thyristor 12 which is a semiconductor switch is used to switch the current path of the abnormal current. Therefore, the operation speed and the reliability of conduction are more reliable than the mechanical switch having a contact. Thus, the ignition device 10 having high reliability can be configured.

本実施の形態では、異常電流の検知を抵抗13,14を用いた抵抗分圧回路にて構成したので、その回路構成を単純とすることができる。   In the present embodiment, since the detection of abnormal current is configured by the resistance voltage dividing circuit using the resistors 13 and 14, the circuit configuration can be simplified.

本実施の形態では、エキサイタコイル21にて誘起された交流電圧から点火時期制御回路29の電源電圧を生成するための電源回路27を用いているので、点火時期制御回路29の電源電圧を生成する電源回路を別途設ける必要がない。   In the present embodiment, since the power supply circuit 27 for generating the power supply voltage of the ignition timing control circuit 29 from the AC voltage induced by the exciter coil 21 is used, the power supply voltage of the ignition timing control circuit 29 is generated. There is no need to provide a separate power circuit.

なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施しても良い。   In addition, this invention is not limited to the content of description of the said embodiment, For example, you may implement as follows.

上記実施の形態では、異常電流の電流路を切り換える切換回路として切換用サイリスタ12を用いたが、サイリスタ以外の半導体スイッチ、例えばバイポーラトランジスタ、FET等を用いて構成しても良い。また、本実施の形態のように半導体スイッチを用いるのが好ましいが、接点を有する機械式のスイッチを用いて構成しても良い。   In the above embodiment, the switching thyristor 12 is used as the switching circuit for switching the current path of the abnormal current. However, a semiconductor switch other than the thyristor, for example, a bipolar transistor, an FET, or the like may be used. In addition, it is preferable to use a semiconductor switch as in the present embodiment, but a mechanical switch having a contact may be used.

上記実施の形態では、異常電流の検知を抵抗13,14を用いた抵抗分圧回路にて構成したが、これ以外の回路を用いて異常電流の検知を行う構成であっても良い。また、抵抗13,14を点火用コンデンサ23の陽極側に設けたが、これ以外の場所に設けても良い。   In the above embodiment, the abnormal current is detected by the resistance voltage dividing circuit using the resistors 13 and 14, but the abnormal current may be detected by using a circuit other than this. Further, although the resistors 13 and 14 are provided on the anode side of the ignition capacitor 23, they may be provided at other locations.

上記実施の形態における点火装置10の構成を、上記別例の他、適宜変更しても良い。例えば、点火用コンデンサ23の極性が逆となるように構成しても良い。また、点火時期制御回路29の電源電圧を生成する電源回路27を省略した構成としても良い。この場合、ダイオード22又はダイオード25のいずれかと、ダイオード26とを省略可能である。また、エキサイタコイル21や点火コイル24の一次コイル24a(二次コイル24b)等、複数個としても良い。   You may change suitably the structure of the ignition device 10 in the said embodiment other than the said another example. For example, you may comprise so that the polarity of the capacitor | condenser 23 for ignition may be reverse. The power supply circuit 27 that generates the power supply voltage of the ignition timing control circuit 29 may be omitted. In this case, either the diode 22 or the diode 25 and the diode 26 can be omitted. Moreover, it is good also as multiple, such as the exciter coil 21 and the primary coil 24a (secondary coil 24b) of the ignition coil 24. FIG.

(a)は本実施の形態における内燃機関の点火装置の電気ブロック図であり、(b)は接地不良時の異常電流の流れを説明するための電気ブロック図である。(A) is an electrical block diagram of the ignition device of the internal combustion engine in the present embodiment, (b) is an electrical block diagram for explaining the flow of abnormal current at the time of poor grounding. (a)は背景技術における内燃機関の点火装置の電気ブロック図であり、(b)は接地不良時の異常電流の流れを説明するための電気ブロック図である。(A) is an electrical block diagram of the ignition device of the internal combustion engine in the background art, (b) is an electrical block diagram for explaining the flow of abnormal current at the time of poor grounding.

符号の説明Explanation of symbols

12…切換用サイリスタ(切換回路)、13,14…分圧用抵抗(異常検知回路及び抵抗分圧回路)、21…エキサイタコイル(充電回路)、22,25…ダイオード(充電回路)、23…点火用コンデンサ、24…点火コイル、24a…一次コイル、24b…二次コイル、28…放電用サイリスタ(放電回路)、29…点火時期制御回路、30…パルサコイル、31…点火プラグ、TG…接地端子。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Switching thyristor (switching circuit), 13, 14 ... Voltage dividing resistor (abnormality detection circuit and resistance voltage dividing circuit) , 21 ... Exciter coil (charging circuit), 22, 25 ... Diode (charging circuit), 23 ... Ignition Capacitor, 24 ... Ignition coil, 24a ... Primary coil, 24b ... Secondary coil, 28 ... Discharge thyristor (discharge circuit), 29 ... Ignition timing control circuit, 30 ... Pulsar coil, 31 ... Ignition plug, TG ... Ground terminal.

Claims (5)

点火のための電荷が蓄積される点火用コンデンサと、
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を有し、該エキサイタコイルにて誘起された交流電圧から一方の極性を取り出し、その一方の極性の電圧に基づいて前記点火用コンデンサに電荷を蓄積させる充電回路と、
点火信号に基づいて前記点火用コンデンサに蓄積された電荷を点火コイルの一次コイルを有する放電経路にて放電させ、その放電による該一次コイルの電圧誘起により該点火コイルの二次コイルに接続される点火プラグにて火花放電を生じさせる放電回路と、
機関の所定回転位置に対応したタイミング信号を出力するパルサコイルと、
前記パルサコイルからのタイミング信号に基づいて前記点火信号を生成し、該点火信号を前記放電回路に出力する点火時期制御回路と、を備え、
接地の必要な前記充電回路、前記放電回路、及び前記点火時期制御回路を同一の接地端子に接続して接地させ、前記パルサコイル及び前記点火コイルの一次コイルを前記接地端子とは別に接地させるようにした内燃機関の点火システムであって、
前記接地端子の接地不良により生じる前記点火用コンデンサに流れる異常電流を検知する異常検知回路と、
前記点火用コンデンサと前記点火コイルの一次コイルとの間に設けられ、前記異常検知回路にて前記異常電流が検知されると、その異常電流の電流路を前記一次コイルと並列に設けた電流放出経路に切り換える切換回路と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の点火システム。
An ignition capacitor in which charge for ignition is accumulated;
Having an exciter coil that induces an alternating voltage in synchronization with the rotation of the engine, taking out one polarity from the alternating voltage induced by the exciter coil, and charging the ignition capacitor based on the voltage of the one polarity A charging circuit that accumulates
Based on the ignition signal, the electric charge accumulated in the ignition capacitor is discharged through a discharge path having a primary coil of the ignition coil, and is connected to the secondary coil of the ignition coil by voltage induction of the primary coil due to the discharge. A discharge circuit that generates a spark discharge at the spark plug;
A pulsar coil that outputs a timing signal corresponding to a predetermined rotational position of the engine;
An ignition timing control circuit that generates the ignition signal based on a timing signal from the pulsar coil and outputs the ignition signal to the discharge circuit;
The charging circuit, the discharging circuit, and the ignition timing control circuit that need to be grounded are connected to the same ground terminal and grounded, and the primary coil of the pulsar coil and the ignition coil are grounded separately from the ground terminal. An internal combustion engine ignition system,
An abnormality detection circuit for detecting an abnormal current flowing in the ignition capacitor caused by a grounding failure of the ground terminal;
Provided between the ignition capacitor and the primary coil of the ignition coil, and when the abnormal current is detected by the abnormality detection circuit, the current discharge of the abnormal current provided in parallel with the primary coil A switching circuit for switching to the path;
An internal combustion engine ignition system comprising:
前記切換回路は、前記異常電流の検知に基づいてオンされて自身が前記電流放出経路となる半導体スイッチを用いて構成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点火システム。   2. The ignition system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the switching circuit is configured using a semiconductor switch that is turned on based on detection of the abnormal current and that serves as the current discharge path. 3. 前記異常検知回路は、抵抗分圧回路を用いて構成され、該抵抗分圧回路にて分圧されるノードからの信号に基づいて前記切換回路を切換動作させることを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の点火システム。   2. The abnormality detection circuit is configured using a resistance voltage dividing circuit, and switches the switching circuit based on a signal from a node divided by the resistance voltage dividing circuit. 3. An ignition system for an internal combustion engine according to 2. 前記エキサイタコイルを除く前記充電回路、前記放電回路、前記点火時期制御回路、前記異常検知回路、及び前記切換回路を点火ユニットとしてユニット化し、これら各回路の内、少なくとも前記充電回路及び前記点火時期制御回路を該点火ユニットに設けた同一の接地端子に接続して接地させるようにしたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関の点火システム。The charging circuit excluding the exciter coil, the discharging circuit, the ignition timing control circuit, the abnormality detection circuit, and the switching circuit are unitized as an ignition unit, and at least the charging circuit and the ignition timing control among these circuits. The internal combustion engine ignition system according to any one of claims 1 to 3, wherein the circuit is connected to the same grounding terminal provided in the ignition unit and grounded. 前記エキサイタコイルにて誘起された交流電圧から前記充電回路で用いられる極性とは逆の極性を取り出し、該電圧に基づいて前記点火時期制御回路の電源電圧を生成する電源回路を備えたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の内燃機関の点火システム。A power supply circuit is provided that extracts a polarity opposite to the polarity used in the charging circuit from the AC voltage induced in the exciter coil, and generates a power supply voltage of the ignition timing control circuit based on the voltage. An ignition system for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4.
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