JPH01177460A - 内燃機関点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関点火装置に関し、特に、内燃機関の
逆転を持続させないための点火制御手段の改良に係り、
例えば、内燃機関に搭載された磁石発電機を電源とする
内燃機関点火装置に利用して有効なものに関する。

〔従来の技術〕

一般に、オートバイ等に搭載される２サイクルの内燃機
関に適用される点火装置としては、ＣＤＩ（Ｃｏｎｄｅ
ｎｓｅｒ　　ＤｉｓｃｈａｒｇｅＩｇｎｉｔｉｏｎ）回
路が用いられている。

第７図はＣＤＩ方式による従来の点火装置を示す回路図
である。第７図において、磁石発電機（図示せず）のエ
キサイタコイル１には短絡用ダイオード２が並列接続さ
れており、そのカソード側には整流用ダイオード３が接
続されている。また、磁石発電機にはその回転に応じた
パルス信号を出力するパルサコイル４が装着されており
、このパルサコイル４には抵抗５を介してダイオード６
およびコンデンサ７が並列接続されている。ダイオード
３のカソードには点火用サイリスタ８のアノードおよび
充電用コンデンサ９が接続されており、このコンデンサ
９の他端とアース間には点火コイル１０が接続されてい
るとともに、その２次側巻線に点火プラグ１１が接続さ
れている。また、サイリスク８のカソードは接地されて
おり、ゲートは抵抗５に接続されている。

この内燃機関点火装置において、エキサイタコイル１の
交流出力電圧の正極性出力は整流用ダイオード３で半波
整流され、負極性出力はダイオード２によってバイパス
される。整流用ダイオード３の出力電圧はサイリスタ８
がオフのときにコンデンサ９を充電する。この充電時に
は点火コイル１０に流れる電流は漸増する状態のため、
２次巻線に高圧電圧を発生させることは無い。

一方、パルサコイル４は、回転子の回転に同期して所定
の周期でパルス電圧を発生する。このパルス電圧の負極
性電圧はダイオード６によってバイパスされ、正極性電
圧のみがサイリスク８のゲートに印加される。サイリス
タ８はそのゲートに所定レベル以上の正電圧が印加され
ると導通し、コンデンサ９に充電されている電荷を点火
コイル１０を介して放電させる。この急激な放電により
、点火コイルｌＯの２次側に高電圧が発生し、点火プラ
グ１１にスパークを発生させることができる。

コンデンサ９の電荷が放電すると、サイリスク８のアノ
ード−カソード間の電圧は雰の状態になり、サイリスタ
８は非導通状態に戻されるため、コンデンサ９は充電可
能な状態に戻されることになる。

ところで、第７図に示されているような回路においては
、何らかの原因で内燃機関が逆転した場合、点火タイミ
ングがエキサイタコイルｌおよびパルサコイル４の正極
性電圧発生時点と負極性電圧発生時点との時間差だけず
れるものの、点火装置は動作し続けるため、内燃機関の
逆転が持続されることになる。内燃機関の逆回転は車両
の逆走行を招き、きわめて危険な状態であるため、逆回
転発生時には速やかに点火装置が不動作状態になること
が望ましい。

従来、この問題を解決するものとして、例えば、実公昭
５３−１７３８０号公報および実公昭５３−２２６５１
号公報に記載の内燃機関点火装置が提案されている。前
者は、回転方向検知用コイルを設け、この出力に基づい
て内燃機関の正転時にのみ点火用サイリスクの動作を可
能にする構成がとられ、後者は、エキサイタコイルに並
列接続された短絡用ダイオードに抵抗を接続し、この抵
抗に生じる電圧が機関の正転時に対応していることをも
って点火用サイリスクを動作状態にする構成がとられて
いる。

また、磁石発電機に設けるトリガピースを長く形成し、
機関の逆転が継続して生じないような位置で点火させる
方法も提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このような内燃機関点火装置においては（前者
の場合、回転方向検知用コイルを必要とするためにコス
トアンプを招き、後者の場合、短絡用ダイオードを用い
るため、スパークを発生させることができる範囲が狭く
なり、進角および遅角の機能を持たせることが困難にな
る。

すなわち、エキサイタコイルの出力は一般に低速時でも
高電圧が要求されるため、その出力電圧が第８図の如く
になるように、磁石発電機の構成が工夫されている。こ
のため、実公昭５３−２２６５１号公報に記載されてい
る内燃機関点火装置のように、半波短波出力を回転方向
検知信号に用いると、スパークの発生可能な範囲は第８
図の期間Ｔのみの狭い範囲に限定されることになる。

また、逆転時に回転が継続しない位置で点火させる方法
では、トリガピースを長くする必要があるため、ロータ
の真円度およびトリガピース形状の加工精度の悪化を招
きやすく、加工精度が厳格化される。

なお、逆転時にあっても回転が止まるまで、コンデンサ
に対する充電が行われてしまうと、半導体開閉素子の自
己トリガ電圧を越えることにより不測の点火が起きたり
、各素子の耐圧を越えてしまい回路の破壊が発生したり
するため、逆転中のコンデンサへの充電は阻止すること
が望ましい。

本発明の目的は、簡単な構成により、スパーク発生範囲
を狭めることなく、内燃機関の逆転継続および逆転中の
コンデンサへの充電を防止す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。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明にかかる内燃機関点火装置は、整流用ダイオード
の順方向電圧極性と逆相の電圧が磁石発電機に出力され
ていることを検出する電圧検出手段と、この電圧検出手
段による検出電圧に基づいて、逆回転時に半導体開閉素
子を通じてコンデンサの充電を徐々に放電させる制御手
段とを備えている逆転防止回路を設け、さらに、信号発
生手段を、機関の正転時においては点火信号が充電電圧
と逆相電圧出力時、または充ｌＴｉＴｉ圧未発生時に発
生するように、また、機関の逆転時においては点火信号
が充電電圧出力時に発生するように構成したことを特徴
とする。

〔作用〕

パルサ出力は充電用コンデンサに印加される半波整流電
圧の逆相電圧に同期して発生し、その極性は一敗してお
り、機関の正転時と逆転時では位相が逆になる。そこで
、前記した手段によれば、逆回転時にはパルサ出力と半
波整流電圧とが同期されているため、コンデンサの充電
電圧が徐々に放電させることにより、機関の逆回転持続
を防止されるとともに、コンデンサの過充電が防止され
ることになる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例である内燃機関点火装置を示
す回路図、第２図はそれが適用される磁石発電機を示す
模式図、第３図および第４図は機関の正転時および逆転
時における磁石発電機の各部の動作をそれぞれ示す各波
形図、第５図および第６図はその作用を説明するための
各波形図である。

第１図において、第７図について説明した内燃機関点火
装置の構成要素と同一であるものには同一符号を用いて
、重複する説明を省略する。

本実施例において、この内燃機関点火装置は電圧検出手
段と制御手段とから成る逆転防止回路Ａを備えている。

すなわち、ダイオード２と３との間には、電圧検出手段
としてのダイオード１３が直列に接続されており、ダイ
オード１３には抵抗１２を介して制御手段としてのトラ
ンジスタ１４のベースが接続されている。さらに、半導
体開閉素子としての点火用サイリスタ８には制御用サイ
リスタ１５が直列に接続されており、このサイリスタ１
５のゲートとアースとの間にはトランジスタ１４のコレ
クタとエミッタが接続されている。

制御用サイリスタ８のゲートにはダイオード１６および
抵抗１７の直列回路がパルサコイル４への回路に接続す
るように接続されており、ダイオード１６はパルサコイ
ル４からサイリスタ８のゲートへの方向を順方向に設定
されている。トランジスタ１４のコレクタにはダイオー
ド１８および抵抗１９の直列回路がパルサコイル４への
回路に接続するように接続されており、ダイオード１８
はパルサコイル４からトランジスタ１４のコレクタへの
方向を順方向に設定されている。また、制御サイリスタ
１５には抵抗２０が並列に接続されている。

−４、パルサコイル４を内蔵したパルサ２１は、第２図
に示されているように磁石発電機２２に装着される。す
なわち、磁石発電機２２はエキサイタコイル１を外周部
に装着されている発電子２３と、機関の駆動を受けて回
転され、エキサイタコイルｌに対向するように環形状に
配されている複数個のマグネット２４ａを備えている回
転子２４とから構成されており、この磁石発電機２２に
対しパルサ２Ｉは回転子２４の外周に突設されているト
リガピース２５に対向するように装着される。

トリガピース２５はマグネット２４ａの極間部に配設さ
れるが、これには長さの短いものが用いられ゛ている。

そして、バルサ２１およびトリガピース２５は、機関の
正転時にはエキサイクルコイル１の出力が充電される方
向でない時に点火信号が発生するように、かつ、機関の
逆回転時にはエキサイタコイルの出力が充電される方向
の時に点火信号が発生期間内に発生するように設定され
ている。

前記構成にかかる内燃機関点火装置において、バルサ出
力電圧、およびエキサイタコイル出力電圧の各特性は第
３図および第４図にそれぞれ示されている各波形図のよ
うになる。すなわち、機関の正転時には、点火信号Ｓ１
から次の点火信号Ｓ２までの間、エキサイタコイルの出
力電圧は高められて行き点火が発生ずる。一方、機関の
逆転時には、点火信号Ｓ１から次の点火Ｓヨまでの間、
エキサイタコイルの出力電圧は第４図に破線で示されて
いるように鋸歯波形を示す、したがって、この点火信号
とエキサイタコイルの出力電圧との関係を利用すること
により、機関の逆回転を防止するとともに、コンデンサ
への充電を防止することができる。すなわち、エキサイ
タコイル１がコンデンサ充電方向への出力を発生する時
に、制御用サイリスタ１５にのみバルサコイル４の出力
が供給されないようにすれば、点火コイル１０は駆動さ
れず、点火プラグ１１にスパークが発生しないため、逆
回転が持続するのを防止することができるとともに、コ
ンデンサ３の充電電圧を徐々に放電させることができる
。

次に作用を説明する。

ここで、第５図および第６図は、バルサコイルの出力電
圧（ａ）、エキサイタコイルの出力電圧（ｂ）、および
コンデンサの端子電圧（Ｃ）の関係を、正回転時および
逆回転時について示す各波形図であり、第５図の正回転
時における時系列は図面に正対して左から右方向、反対
に、第６図の逆回転時におけるそれは図面に正対して右
から左方向になっている。

第１図に示されている内燃機関点火装置において、機関
の正転時には、第５図（ｂ）のように発生したエキサイ
タコイル１の出力電圧における正極性電圧のみが、ダイ
オード３によって整流され、充電用コンデンサ９に印加
される。また、エキサイタコイル１の出力電圧はダイオ
ード１３に印加され、アノードに約１．２ボルトの電圧
が生じると、この電圧は抵抗１２を介してトランジスタ
１４のヘースに印加され、トランジスタ１４が導通する
。

しかし、この状態ではコンデンサ９が充電中であるとと
もに、バルサ２】のコイル４から点火信号Ｓが発生され
ない期間にあるため、制御用サイリスタ１５は不動作状
態にされる。

充電用コンデンサ９の充電完了後、バルサコイル４から
点火信号が発生された時、エキサイタコイルｌの出力は
正極性電圧でないため、ダイオード１３および抵抗１２
には電流が流れない、したがって、トランジスタ１４は
ＯＦＦ状態である。

一方、バルサコイル４からの点火信号はダイオード１６
および１日、抵抗１７および１９を介して両方のサイリ
スタ８および１５のゲートに供給されるため、いずれも
ＯＮ状態になり、コンデンサ９→点火用サイリスク８→
制御用サイリスタ１５→アース→点火コイル１０→コン
デンサ９の経路により、コンデンサの電力が放電される
。その結果、正回転時の点火が維持されることになる。

次に、機関が何らかの原因によって逆回転を生じた場合
について説明する。この場合には、第６図（ｂ）に示さ
れているように、エキサイタコイルｌの出力が正電圧で
あると、ダイオード１３に生じた電圧が抵抗１２を介し
てトランジスタ１４のヘースに印加されるため、トラン
ジスタ１４が導通する。このとき、バルサコイル４には
点火信号Ｓが発生しているが、トランジスタ１４が導通
しているため、制御用サイリスタ１５のゲートには印加
されない。その結果、制御用サイリスタＩ５は導通され
ないため、点火用サイリスタ８のみがＯＮになる。この
状態になると、エキサ・イタコイル１の正極性出力時は
、ダイオード３→点犬川ザイリスタ８→抵抗２０→アー
スの経路で電流が流れるため、コンデンサ９は第６図（
０）に示されているように両側開電圧まで充電される。

ここで、エキサイタコイルＩが負極性になっても、コン
デンサ９に充電された電荷およびコンデンサ９と抵抗２
０の時定数により、コンデンサ９→点火用サイリスタ８
→抵抗２０→アースの経路で、徐々に放電されるため、
点火用サイリスタ、８はＯＮのままになる。

したがって、逆回転時には点火プラグにスパークが発生
しないため、機関の逆回転が持続されないし、コンデン
サ３への過充電も起こり得ない。

したがって、逆回転時には点火プラグにスパークが発生
しないため、機関の逆回転が持続されることはない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、機関の逆回転持
続を防止することができるとともに、コンデンサ充電電
圧の上昇を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である内燃機関点火装置を示
す回路図、第２図はそれが適用される磁石発電機を示す
模式図、第３図および第４図は機関の正転時および逆転
時における磁石発電機各部の動作をそれぞれ示す各波形
図、第５図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）、および第６図（ａ
）、（ロ）、（Ｃ）は作用を説明するため、の各波形図
、第７図は従来の内燃機関点火装置を示す回路図、第８
図は従来装置によるエキサイタコイルにおける出力電圧
を示す波形図である。 Ａ・・・逆転防止回路、１・・・エキサイタコイル、２
・・・短絡用ダイオード、３・・・整流用ダイオード、
４・・・パルサコイル、訃・・点火用サイリスク（半導
体開閉素子）、９・・・充電用コンデンサ、１０・・・
点火コイル、１１・・・点火プラグ、１２．１７．１９
．２０・・・抵抗、１３．１Ｇ、１８・・・ダイオード
（１！圧検出手段）、１４・・・トランジスタ（制御手
段）、１５・・・制御用サイリスタ、２１・・・バルサ
、２２・・・磁石発電機、２３・・・発電子、２４・・
・回転子、２４ａ・・・マグネット、２５・・・トリガ
ピース。 代理人　弁理士　　梶　　原　　辰　　也第１図 第２図 手続（甫正凹（方ヱＯ １，事件の表示 昭和６２年特許願第３３６０８９号 ２、　発明の名称 内燃機関点火装置 ３、　補正をするもの 事件との関係　　特許出願人 群馬県桐生市広沢町１丁目２６８１番地株式会社三ツ葉
？ｌ’６機製作所 ４、代理人◎１６０１ｔ３６１−３６１５東京都新宿区
西新宿８丁目９番５号 セントラル西新宿１−２０１号 昭和６３年３月２日付（３月２９日発送）６、　補正の
対象 ７、補正の内容 本願添付明細書中、第１６頁第１行から第２行にかけて
「第５図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）、および第６図（ａ）
、（ｂ）、（Ｃ）」とあるのを、「第５図および第６図
」と訂正する。 （以上）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関によって駆動される磁石発電機の出力を半波
   整流する整流用ダイオードと、２次巻線に点火プラグが
   接続される点火コイルと、点火コイルの１次巻線に直列
   接続されて前記整流用ダイオードの出力によって充電さ
   れる充電用コンデンサと、このコンデンサおよび前記点
   火コイルに対し閉回路を形成可能に接続される点火用半
   導体開閉素子と、前記機関の点火時期に点火信号を発生
   して前記半導体開閉素子を導通させる点火信号発生手段
   とを備えた内燃機関点火装置において、前記整流用ダイ
   オードの出力電圧極性と逆相の電圧が磁石発電機に出力
   されていることを検出する電圧検出手段と、この電圧検
   出手段による検出電圧に基づいて、逆回転時に前記半導
   体開閉素子を通じてコンデンサの充電を徐々に放電させ
   る制御手段とを備えている逆転防止回路が設けられてお
   り、さらに、前記信号発生手段は、機関の正転時におい
   ては点火信号が充電電圧と逆相電圧出力時に発生するよ
   うに、また、機関の逆転時においては点火信号が充電電
   圧出力時に発生するように構成されていることを特徴と
   する内燃機関点火装置。