JPH01262365A - 点火時期制御装置 - 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〕 この発明はスロットル開度に対応して機関の点火時期を
変化させる点火時期制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、スロットル開度に対応して機関の点火時期を変化
させる点火時期制御装置においては、第６図に示すよう
にスロットル開度の変化率に比例した点火時期制御を行
っていた。すなわち、第６図（ａｌに示すようにスロッ
トル開度が閉から開に変化すると点火時期は第６図中）
に示すように進角され、開から閉に変化するとその変化
率に比例して点火時期は遅角される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら例えば船舶では急減速する場合前進運転状
態から後進運転状態に切換えスクリューを逆回転させて
制動作用を得ることがある。従ってこのような場合、船
舶は前進状態にあるにもかかわらずスクリュー軸は後進
状態となるために機関には急激な負荷がかかる。ところ
がこの切換時、通常機関のスロットル開度は全閉位置で
あり、点火時期は最も遅角した位置となっているため、
急激な負荷変化によって機関がエンストし易いという問
題点があった。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので
、船舶における急減速時等のエンスト状態を防止するこ
とのできる点火時期制御装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る点火時期側ｊｙｊ装置は、スロー／　）
ル開度に反比例した電圧値を送出するスロットルセンサ
と１、このスロットルセンサの出力信号を人力し、積分
回路の抵抗と並列にダイオードが逆方向接続されてなる
緩和遅角回路と、この緩和遅角回路の出力電圧に反比例
して進角した点火時期制御信号を送出する点火時期演算
回路とを備えたものである。

また、機関始動時から所定時間は点火時期演算回路の出
力を無効とするタイマ回路、更に機関始動時から所定時
間は緩和遅角回路の出力電圧を所定値まで上昇させる補
償回路を備えたものである。

〔作　用〕

この発明においては、スロットル開度を閉側から開側に
変化させた場合、点火時期はその変化に追従して進角す
るが、スロットル開度を開側から閉側に変化させた場合
緩和遅角回路の出力電圧は緩やかに上昇し、従って点火
時期はスロットル開度の変化より緩やかに遅角側に移行
する。

また、タイマ回路を備えたものにおいては、機関始動時
における緩和遅角回路の出力電圧の低さによる点火時期
演算回路の進角した点火時期制御信号は無効とされ、信
号コイルの出力信号で点火が行われるため、安定した機
関の始動が行われる。

更に補償回路を備えたものにおいては、機関始動時にお
いても緩和遅角回路の出力電圧は所定値となるため、点
火時期演算回路は進角した点火時期側？３ｍ信号を出力
せず、従って安定した機関の始動が行われる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例による点火時期制′４′ｎ
装置の回路図である０図において、１は図示しない機関
により駆動される磁石発電機の発電コイルで、一端はダ
イオード２を介して点火用コンデンサ３に接続されてお
り、他端はアースされている。４はこのコンデンサ３の
充電電荷を点火コイル５に放電させるサイリスクで、６
，７は点火コイル５の１次コイルおよび２次コイル、８
は２次コイル７側に接続された点火プラグ、９は１次コ
イル６と並列に接続された点火コイル５の逆起電力吸収
用ダイオード、ｌＯはサイリスタ４のゲート・カソード
間に接続されたバイアス抵抗である。

また、１１は電源回路で、直列接続されたダイオード１
２．抵抗１３．ツェナーダイオード１４が発電コイル１
の一端とアース間に接続されると共に、コンデンサ１５
がツェナーダイオード１４と並列接続され、またツェナ
ーダイオード１４と抵抗１３との接続点が出力端となっ
ている。

１６は機関の回転に同期して点火信号を発生する信号コ
イルで、一端はダイオード１７および抵抗１８を介して
サイリスタ４のゲートに接続されると共に、逆方向接続
されたダイオード１９および抵抗２０を介してアースさ
れ、また他端はアースされている。２１は信号コイル１
６の出力信号と後述する緩和遅角回路３２の出力信号と
を入力し、これらの信号に基づいて点火時期を演算する
点火時期演算回路で、その出力はサイリスタ４のゲート
に接続されている。すなわち、ダイオード１９と抵抗２
０との接続点が抵抗２２とトランジスタ２３のベースと
の接続点に接続され、抵抗２２の他端は電源に接続され
ている。トランジスタ２３のコレクタは抵抗２４を介し
て電源に接続されると共に、フリップフロップ２５のセ
ット端子に接続され、エミッタはアースされている。フ
リップフロップ２５のＱ出力端子は抵抗２６を介してオ
ペアンプ２７の（−）入力端子に接続されており、オペ
アンプ２７の（−）入力端子と出力端子間にはコンデン
サ２８が接続されている。またオペアンプ２７の（＋）
入力端子には緩和遅角回路３２の出力が接続され、出力
端子は比較器２９の（−）入力端子に接続されており、
比較器２９の（＋）入力端子は電源に接続されている。

比較器２９の出力端子はコンデンサ３０を介してサイリ
スタ４のゲートに接続されると共にフリップフロップ２
５のリセット端子に接続されている。

３１はスロットル開度を検出するスロットルセンサで、
スロットルが閉側Ａに駆動されると出力電圧が高（なり
、開側Ｂに駆動されると出力電圧は低くなる。

緩和遅角回路３２は抵抗３３とコンデンサ３４からなる
積分回路−で構成されると共に、ダイオード３５がその
カソード側がスロットルセンサ３１の出力側となるよう
抵抗３３に対して並列接続されている。

次に動作について説明する９発電コイル１の発電出力は
ダイオード２によって整流されコンデンサ３を充電する
。また、信号コイル１６は機関の回転に同期して点火信
号を発生し、ダイオード１７によってその正波は直接サ
イリスタ４のゲートに印加され、負波は点火時期演算回
路２１に入力される。点火時期演算回路２１に点火信号
が人力されると、トランジスタ２３はオフとなってフリ
ップフロップ２５がセットされ、フリップフロップ２５
のＱ出力端子−抵抗２６−コンデンサ２８−オペアンプ
２７の出力端子のルートでコンデンサ２８の放電電流が
流れ始め、やがてオペアンプ２７の出力電圧が比較器２
９の（＋）入力端子に印加されている参照電圧■、より
低くなると、比較器２９の出力端子にはｒＯＪ　−ｒｌ
Ｊの信号が現われ、これがコンデンサ３０によって微分
されて点火時期制御信号としてサイリスタ４のゲートに
印加される。またフリップフロップ２５はリセットされ
てＱ出力端子はｒｌＪ−ｒＯＪに反転し、コンデンサ２
８の放電電流が遮断されると共に、今度はオペアンプ２
７の出力端子→コンデンサ２日−抵抗２６−フリップフ
ロップ２５のＱ出力端子でコンデンサ２８の充電電流が
流れ始める。なお、上記の「１」となった比較器２９の
出力は該充電電流によってオペアンプ２７の出力電圧が
再び上記参照電圧を越えるためここで「１」→「０」と
なる、またこの充電電流は点火時期演算回路２１に次の
点火信号が入力されるまで続く。

ここで、点火時期演算回路２１に点火信号が入力されて
から点火時期制御ｎ信号が出力されるまでの機関の回転
角度θは緩和遅角回路３２の出力電圧ｖ２の１次関数と
して表わされる。すなわちｖ２が高くなると点火時期制
御信号は遅角側に移行し、■、の低下に伴って進角した
点火時期制御信号が出力される。そしてこの点火時期制
御信号または信号コイル１６の点火信号によってサイリ
スタ４が導通し、コンデンサ３の充電電荷が点火コイル
５の１次コイル６に流れて２次コイル７に高電圧が発生
し、所定の点火時期に点火プラグ８で飛火が行われる。

緩和遅角回路３２の出力電圧Ｖ、はスロットルセンサ３
１の出力に対応して変化するが、スロットルの開から閉
と閉から間とではその変化に対する出力電圧の変化率が
異なっている。すなわちスロットルが閉側Ａから開側Ｂ
に変化する場合、スロットルセンサ３１の出力電圧は低
下し、コンデンサ３４の充電電荷はダイオード３５を介
して流れ、出力電圧■２は速やかに低下する。しかしス
ロットルが開側Ｂから閉側Ａに変化する場合、スロット
ルセンサ３１の電圧変化は積分されることになり出力電
圧ｖ２は緩やかに上昇する。従ってスロットル開度が第
２図ｆａｔのように変化した場合、点火時期は第２回申
）に示すように進角側はスロットル開度の変化に追従す
るが、遅角側は緩やかに変化する。

このため船舶用機関で前進運転状態から後進運転状態に
急操作を行った場合、ニュートラル位置から後進位置へ
の切換時スロットルは全閉となっているが、点火時期は
最遅角位置より進んだ位置にある。従ってこの状態で後
進運転状態に切換わるため、機関に急激な負荷がかかっ
ても回転が不安定になることがなく、切換時のエンスト
が防止される。

第３図は第２の実施例を示す回路図で、この実施例では
点火時期演算回路２１とサイリスタ４のゲートとの間に
第４図に示すタイマ回路３６を備えたものである、すな
わち、比較器２９の出力端子はアンド回路３７の第１入
力端に接続され、アンド回路３７の第２入力端は電源と
アース間に直列接続された抵抗３８とコンデンサ３９と
の接続点に接続されている。またアンド回路３７の出力
端子はコンデンサ３０を介してサイリスタ４のゲートに
接続されている。また、他の各構成は上記実施例と同様
であるため対応する部分に同一符号を付してその説明を
省略する。

次に上記構成の点火時期制御装置の動作について説明す
る０機関始動時ではスロットルは閉じられておりスロッ
トルセンサ３１の出力は高電位となっている。しかしな
がら緩和遅角回路３２のコンデンサ３４は放電状態にあ
るため出力電圧ｖ２は略零電位となっており、このコン
デンサ３４は抵抗３３を介して充電されるため出力電圧
ｖｔは徐々に上昇する。すなわち、スロットルが全閉位
置にあっても微開始動時から所定時間は緩和遅角回路３
２の出力電圧■８が全閉位置に対応した電圧に満たず、
スロットル開側の信号を送出することになる。このため
点火時期演算回路２１は進角した点火時期制御信号を送
出する。

通常機関始動時における点火時期は遅角位置とされ、そ
うでない場合はケッチンや始動後の回転が不安定になる
という不具合を発生する。そこでこの実施例ではタイマ
回路３６によって微開始動時から所定時間は点火時期演
算回路２１の出力を無効とし、信号コイル１６の正波で
点火するようにしている。すなわち、アンド回路３７の
第２入力端は機関始動による電源投入後所定時間はロー
レベルであるため、第１入力端に進角した点火時期側？
ＩＩ信号が入力されてもこの信号は出力されない、また
タイマ時間は抵抗３８とコンデンサ３９の値により２〜
５秒程度に設定されており、これ以後は点火時期演算回
路２１の出力信号によって通常の点火時期制御が行われ
る。

第５図は微開始動時から所定時間は緩和遅角回路３２の
出力電圧Ｖ、を所定値まで上昇させる補償回路４０を備
えた第３の実施例を示す回路図である０図中、４１は比
較器で、その（−）入力端子は抵抗４２とコンデンサ４
３の接続点に、（＋）入力端子は抵抗４４．４５の接続
点に接続され、これら直列接続された抵抗４２とコンデ
ンサ４３および抵抗４４と抵抗４５は電源に接続されて
いる。

また、比較器４１の出力端子はダイオード４６を介して
緩和遅角回路３２の出力端に接続されており、他の各構
成は第１図と同様である。

このように構成された点火時期制御装置において、微開
始動時は前述したようにスロットルセンサ３１の出力は
高電位となっているが、緩和遅角回路３２のコンデンサ
３４は放電状態にあるため、出力電圧ｖ２は略零電位と
なっている。しかしながらここで補償回路４０は機関始
動の電源投入により比較器４１の（＋）入力端子には抵
抗４４゜４５によって分圧された電圧が印加され、また
（−）入力端子はコンデンサ４３が抵抗４２およびコン
デンサ４３の値からなる時定数で充電されるため、この
時定数で決定される所定時間、ここでは１秒以下は（＋
）入力端子の電位より低い電圧となっている。従って比
較器４１の出力はハイレベルとなり、この電圧が緩和遅
角回路３２の出力端に印加させるためその出力電圧ｖ２
は直ちに上昇し、点火時期演算回路２１は遅角位置での
点火時期制御信号を送出し、微開始動時の過進角を防止
する。なお、その後比較器４１の（−）入力端子の電圧
が（＋）入力端子の電圧より高くなって出力端子はロー
レベルとなり、また緩和遅角回路３２の電圧はダイオー
ド４６によって阻止され、以後は第１の実施例と同様の
点火時期制御が行われる。

また、この実施例では比較的短時間で通常の点火時期制
御が行われるため、機関始動後のスロ７）ルの追従性も
良好となる。

（発明の効果〕 以上のようにこの発明によれば、緩和遅角回路を設けて
スロットル開度を開側から閉側に変化させた場合は点火
時期をその変化より緩やかに遅角側に移行するようにし
たので、船舶用機関における後進運転状態への切換時等
に発生するエンストを防止できる効果がある。

また、タイマ回路を備えたものにおいては機関始動時の
過進角した点火時期での点火も防止され、安定した機関
の始動が行われる。

更に、補償回路を備えたものにおいては安定した機関の
始動を行えると共に、始動後のスロットルの追従性も良
好であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例による点火時期制御装
置の回路図、第２図は同点火時期制御装置のスロットル
開度に対する点火時期の関係を示す図、第３図は第２の
実施例による点火時期制御装置の回路図、第４図は同実
施例のタイマ回路の回路図、第５図は第３の実施例によ
る点火時期制御装置装置の回路図、第６図は従来の点火
時期制御装置のスロットル開度に対する点火時期の関係
を示す図である。 １６・・・信号コイル、２１・・・点火時期演算回路、
３１・・・スロットルセンサ、３２・・・緩和遅角回路
、３３・・・抵抗、３４・・・コンデンサ、３５・・・
ダイオード、３６・・・タイマ回路、４０・・・補償回
路。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　　　　大　　岩　　増　　雄 第１図 １６：信号コイル ２１：点火時期演算回路 １）；スロ・ントルセンサ ３２：緩和遅角回路 ３３：１ム抗 ３４：コンデンサ ３５：ダイオード 第２図 第３図 第４図 ４０：補償回路 第６図 を 時間 時間

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）スロットル開度に反比例した値の電圧を送出する
   スロットルセンサ、このスロットルセンサの出力信号を
   入力し、積分回路の抵抗と並列にダイオードが逆方向接
   続された緩和遅角回路、機関の点火時期に対応して点火
   信号を出力する信号コイル、この信号コイルの出力信号
   を基準とし、前記緩和遅角回路の出力電圧に反比例して
   進角する点火時期制御信号を送出する点火時期演算回路
   を備えた点火時期制御装置。
2. （２）機関始動時から所定時間は点火時期演算回路の出
   力を無効とし、信号コイルの出力信号を点火時期制御信
   号とするタイマ回路を備えた請求項１記載の点火時期制
   御装置。
3. （３）機関始動時から所定時間は緩和遅角回路の出力電
   圧を所定値まで上昇させる補償回路を備えた請求項１記
   載の点火時期制御装置。