JPH0240084A - エンジンの点火制御装置 - 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） 本発明は小型船舶用船外機等に使用されるコンデンサ充
放電式点火回路を備えたエンジンの自動緩速装置に関す
るものである。

（従来技術とその問題点） 小型船舶等において、運転中のエンジンが加熱状態にな
ったこと等を検出して自動停止させようとする場合、−
気にエンジンを停止させると船体が水面から受ける抵抗
によって急激に減速されて大きいショックを受けること
がある。そこで機関が過熱したことを検出して一部の気
筒の点火を停止することにより回転速度をゆっくりと低
下させることが提案されている（特開昭５７−１０７７
２号参照）。

しかしながらこの場合、特に気筒数が少ない機関など機
関の種類によっては回転速度が急激に低下して船の航走
時にスムーズに減速できないことがある。

そこで内燃機関の過熱を検出する温度センサーと、この
温度センサーの出力にもとづき発振する回路とを備え、
前記内燃機関の過熱状態で前記発振回路の出力にもとづ
いて点火を間欠的に停止させつつ減速するように構成し
たものも提案されている（特開昭５８−２４７１号参照
）。

このようにすればエンジンの減速をスムーズに行うこと
ができるが、しかしこの方法ではエンジンの減速を−様
なパターンで行うため、小型船舶のように船体抵抗（船
体と水面との抵抗）の大きさが種々異なるものに適用す
る場合には、減速パターンの設定に十分な考慮を必要と
する難点がある。

（発明の目的） 本発明は船体の減速の程度に応じてエンジン回転速度の
低下量を自動的に制御できるとして上記のような問題点
の解決を図ったものである。

（問題点を解決するための本発明の手段）次に本発明を
実施例によって詳細に説明する。

（実施例の構成） 第１図は本発明の一実施例回路図であって、図において
Ａは周知のコンデンサ充放電式点火装置の基本回路であ
って、次の各部から形成される。

ＥＸＴは電圧発生コイルであって、図示しない交流ジェ
ネレータの出力電圧を所要電圧値に変換して出力する。

Ｄｏはフライホイールダイオード、Ｄ、は整流用ダイオ
ード、Ｃ１は充放電コンデンサ、ＩＧＮはイグニション
コイル、ＰＣは点火プラグ、ＳＣＲは放電制御用サイリ
スク、ＰＣはタイミング信号発生コイルであって、これ
は図示しないエンジン回転数検出器からの回転数に比例
して周期の変わる交流信号を送出する。Ｄ２は逆流阻止
用ダイオード、Ｒ，はゲート抵抗、ＶＣＣは直流電源で
ある。

次にＢ及びＣは本発明の要部であるエンジンの過速制御
回路及び緩速制御回路であって、それぞれは次の各部か
ら形成される。

過速制御回路Ｂにおいて、Ｗは波形整形回路であって、
上記タイミング信号発生コイルＰＣの信号送出時間幅だ
けＬレベルとなり他の時間においてはＨレベルとなる回
転数信号を送出する。Ｃ２は回転数検出用コンデンサ、
Ｑｌはその充電制御用の第１トランジスタ、ＬＤ、は第
２レベル検出器、Ｄ３はスイッチングダイオード、Ｃ３
は失火回転数設定用コンデンサ、Ｒ３は充電抵抗、ＬＤ
２は第２レベル検出器、Ｒ４はベース電流制限用抵抗、
Ｃ２は点火回路のサイリスタＳＣＲ制御用第２トランジ
スタである。

次に緩速制御回路Ｃにおいて、ＳＷはエンジンの緩速動
作指示用スイッチであって、例えばエンジン側に設けら
れた図示しない過熱検出センサなどの出力により、緩速
させた方が好ましい状態時にのみオン状態になる。Ｒ，
、、Ｒ６はベース電流制限用抵抗、Ｒ７はコレクタ抵抗
、Ｃ３はレジスタ制御用の第３トランジスタ、ＳＲはシ
フトレジスタであって、第１．第２．第３出力端子０゜
０□、０３とリセット端子Ｒ１第３出力端子０３に接続
されて０３の出力がＨレベルとなったときクロックパル
スのカウントを停止する禁止端子■ＮＨとを有する。Ｏ
２０はクロックパルス発振器、Ｒｅ　、Ｒｑ　、Ｒ＋ｏ
はベース電流制限抵抗、Ｃ４゜Ｃ５，Ｃ６はそれぞれ緩
速制御用の第４．第５゜第６トランジスタ、ＲＩＩ＋　
　Ｒ１□、Ｒ，３は放電抵抗であって、これらの抵抗値
の間には　Ｒ＋　＋　＜　Ｒ＋□〈Ｒ１３の関係が保た
れる。

次に第２図、第３図、第４図に示す回路各部の波形図を
参照して作用を説明する。

（実施例の作用） ■〕設定回転数以下の正常運転時 点火回路Ａの充放電コンデンサＣ２は電圧発生コイルＥ
ＸＴの出力電圧をダイオードＤ、により整流して得られ
た直流電圧により図中の極性で充電される。一方サイリ
スクＳＣＨのゲートには回転数検出トランスＰＣから出
力された第２図（ａ）の回転数信号がダイオードＤ２を
介して加えられる。

従ってＳＣＲは信号が入るとオンとなって〔Ｃ■→ＳＣ
Ｒ→接地→ＩＧＮ→Ｃ１０〕の放電回路を形成してコン
デンサＣ２の充電電荷の放電を行い、イグニションコイ
ルＩＧＨの２次側コイルに高電圧を発生させてプラグＰ
Ｃの点火を行う。そして点火と同時にイグニションコイ
ルＩＧＮとコンデンサＣＩ　とで形成される共振回路に
より、コンデンサＣ５を充電時とは逆の極性で充電して
ＳＣＲを逆バイアスして阻止状態とし、これによりコン
デンサＣ１の電荷を（Ｃ，→Ｉ　ＧＮ−＋Ｄ、　→Ｄｌ
　）の回路で放電させる。そして以下サイリスタＳＣＲ
のゲートに第２図（ａ）の検出信号にもとづくゲート信
号が加えられる都度上記の充放電動作を行いエンジン回
転数に対応してプラグの点火が行われる。

一方波形整形回路Ｗはタイミング信号発生コイルＰＣか
らの第２図（ａ）の信号を受けて、第２図（ｂ）のよう
に■信号の入力時のみＬレベル、他の時間においては１
ルベルとなる信号をトランジスタＱ１のベースに送出す
る。このため第１トランジスタＱ、は上記信号がＬレベ
ルの間オンとなり、第２図（Ｃ）のようにコンデンサＣ
２をほぼ直流電源Ｖ　ｃｃの電圧値まで充電する。

またこのときスイッチＳＷはエンジンの異常が検出され
ないためオフ状態を維持し、これにより第３トランジス
タＱ３に連続的にベース制御入力が加えられてオン状態
を継続しており、このため直流電源ＶＣＣを抵抗Ｒ７を
介して接地し、シフトレジスタＳＲのリセット端子πを
Ｌレベルとするので、レジスタＳＲの第１出力端子Ｏ３
の出力レベルはＨレベル、第２．第３出力端子０２，０
３の出力レベルはＬレベルに保持され、これによって第
４トランジスタＱ４のみをオン、第５．第６トランジス
タＱ５．Ｑ６をオフ状態に維持する。

その結果（ＣＺ→Ｒ，、−＋Ｑ４→接地〕の放電回路が
形成されて、第２図の時刻Ｌ１からＣ２とＲ１とにより
定まる放電時定数のもとにコンデンサＣ２の放電が第２
図（Ｃ）のように行われる。

そこで今レベル検出器ＬＤ、の検出レベルが第２図（Ｃ
）中に示すように！１に設定されたものとする。すると
レベル検出器Ｌ　Ｄ　＋の出力レベルは、コンデンサＣ
２の電圧が検出レベル！、以下になる時刻ｔ２〜ｔ３に
おいて第２図（ｄ）のようにＬレベル、コンデンサＣ２
の電圧が検出レベル！１以上になる時刻ｔ３〜ｔ４の間
Ｈレベルとなる。

一方コンデンサＣ３は直流電源■ｃｃにより抵抗Ｒ３を
介して充電されるが、レベル検出器ＬＤ。

の出力レベルがＬであるときには■、レベルに抑制され
、レベル検出器ＬＤ、の出力レベルが第２図（Ｃ）の時
刻ｔ０にＨレベルとなって逆バイアスによりダイオード
Ｄ３がオフ状態になると抵抗Ｒ３と０３とにより定まる
充電時定数にもとづいて第２図（ｅ）のようにコンデン
サＣ３の充電が開始される。

そしてコンデンサＣ３の電圧レベルは次第に高くなり、
時刻ｔ２において、レベル検出器ＬＤ、　の出力がＬレ
ベルになると零になる。

そこで令弟２レベル検出器ＬＤ、の検出レベルを第２図
（ｅ）中に示す２□に設定しておけば、ＬＤ。

の出力レベルはＬレベルとなり、これによってベースを
制御される第２トランジスタＱ２は第２図げ）のように
オフとなる。従ってサイリスタＳＣＲのゲート入力のバ
イパスは行われないため回転数に応じたプラグの点火が
継続され設定回転数以下の回転数のもとに運転が継続さ
れる。

■〕正常運転時において設定回転数以上に回転数が上昇
したとき 設定値より回転数が上昇して第３図（ｂ）のように波形
整形回路Ｗの出力信号の周期が短くなり、これに伴い第
３図（Ｃ）のようにコンデンサＣ２の放電可能時間も短
くなると、その最終放電電圧レベルは高くなる。そして
そのレベルがレベル検出器ＬＤ、の検出レベルＩ！、Ｉ
　を越えるとＬＤ、の出力レベルは第３図（ｄ）のよう
に連続的にＨレベルとなり、ダイオードＤ３は連続的に
逆バイアスとなる。

このためコンデンサＣ３は第３図（ｅ）のように抵抗Ｒ
３とＣ８とにより定まる充電時定数によりほぼ直流電源
■。Ｃの電圧値まで充電される。そしてその充電途中に
おいて充電電圧レベルが第２レベル検出器ＬＤ２の検出
レベル！２を越えるとＬＤ２の出力レベルはＨレベルと
なる。このためその出力がベースに加えられる第２トラ
ンジスタＱ２は第３図げ）のようにオンとなり、これに
よりサイリスクＳＣＲのゲート入力をバイパスしてコン
デンサＣ０の放電回路の形成を阻止する。従ってプラグ
ＰＣは失火状態となり、この状態は回転数が設定値に戻
るまで継続されて過速回転による損傷を未然に防止する
。

■］設定回転数以下の正常運転時に緩速動作指示用のス
イッチが投入されたとき エンジンに過熱状態が発生したこと等を検出して緩速動
作指示用のスイッチＳＷが投入されると、スイッチＳＷ
は第４図（ａ）のように直ちにオンとなり、これにより
第３トランジスタＱ３はオフされてシフトレジスタＳＲ
のリセット端子百の入力を■、レベルからＨレベルとす
る。このためシフトレジスタＳＲはクロックパルス発振
器Ｏ８Ｃから出力される第４９（ｂ）のクロックパルス
の計数を開始して、第４図（Ｃ）のようにそれまでＨレ
ベルであった第１出力端子Ｏ３の出力レベルをＬレベル
、それまでしてあった第２出力端子０□の出力レベルを
Ｈレベルとする。そして次のクロックパルスが入ると、
それまでＬレベルであった第３出力端子０３の出力レベ
ルをＨレベルとし、これによって禁止端子ＩＮＨにＨレ
ベルの入力を与えてクロックパルスのカウントを停止す
る。このためクロックパルスと同期して正常運転時オン
状態にあった第４トランジスタＱ４を第４図（ｄ）のよ
うにオンからオフとし、これにより抵抗Ｒ１１によるコ
ンデンサＣ２の放電回路を解放し、次に第５トランジス
タＱ５をオフからオンにして抵抗ＲＩ２によるコンデン
サＣ２の放電回路を形成する。そして最後に第５トラン
ジスタＱ５をオフとし第６１−ランジスタＱ６をオンと
して、抵抗ＲＩ３による放電回路を禁止端子ＩＮＨの入
力レベルがＬレベル、即ち異常が無くなりスイッチＳＷ
がオフとなってリセット端子πの入力レベルが再びＬレ
ベルとなるまで継続するが、ここで放電抵抗Ｒ１１，Ｒ
１□、Ｒ８３の各抵抗値はＲ＋　＋　＜　Ｒ＋。〈Ｒ１
３の関係をもつように選定され次第に大となる。従って
第２図（Ｃ）中に点線によって図示するようにコンデン
サＣ２の放電時間は抵抗Ｒ１＋によるものに比べてＲ１
□によるものの方が遅くなる。更に抵抗ＲＩ３によるも
のの方がＲ１２によるものより遅くなり、これに伴い第
２図（ｄ）中に点線で示すようにレベル検出器ＬＤ、の
出力レベルがＨレベルである時間が次第に長くなるので
、コンデンサＣ３の充電時間も次第に長くなる。このた
めコンデンサＣ３の最高電圧レベルば実回転数より高い
回転数を検出したと同等となるため、過速回転を防止す
べくサイリスタＳＣＲのゲート入力をバイパスしてコン
デンサＣ８の放電回路の形成を阻止する。そしてこの失
火状態のときの船体速度の減速時に、エンジンが慣性流
体から受ける回転力を含めてトータルとしてのエンジン
回転数の検出信号と、レベル検出器ＬＤ、の検出レベル
１２とが常時比較されながらトランジスタＱ５のオン、
トランジスタＱ６のオンの順に階段的に減速される。

従って減速が速すぎる場合には失火動作は一時的に中止
されることになる。

なお本実施例では失火動作を２段階に設定しているが、
更に多段階にすることにより、よりなめらかな停止動作
を行うことができる。

そしてスイッチＳＷがオフされると元の運転に戻る。こ
のため例えばエンジンが過熱時これが解消されるまで低
速運転による走行が可能となる。

■〕エンジン回転数が設定値以上になった時に緩速指示
用のスイッチが投入された場合前記Ｈに述べた通りプラ
グの失火を行い、またスイッチＳＷのオンにより前記■
に述べた通りコンデンサＣ３の放電抵抗を次第に大とし
て実回転数より高い回転数を検出している如くエンジン
回転数検出回路の出力レベルを段階的に増大させてエン
ジンの回転数を徐々に低下する。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、エンジンの回転数検出に
よって検出される船体の減速の程度に応じてエンジン回
転速度の低下量を自動的に制御でき、特に必要以上の象
、速な減速を行わないように自動制御できるので船体抵
抗の大小に関わらず減速をスムーズにできる等の利点が
得られるもので、船外機エンジンなどこの種小型エンジ
ンに適用してその効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例回路図、第２図、第３図、第
４図はその動作説明用の波形図である。 （ｆ） 治 ２図 第３ 図 ＦＦ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン回転数検出回路信号により点火エネルギ
   取得用コンデンサの放電周期を制御されて点火タイミン
   グが決定されるエンジンのコンデンサ充放電式点火回路
   において、前記エンジン回転数検出回路の出力信号レベ
   ルが設定回転数レベルを越えたとき充放電回路による点
   火を停止させる過速制御回路と、エンジン緩速動作開始
   指示部の出力により実回転数より高い回転数を検出して
   いる如く前記エンジン回転数検出回路の出力レベルを階
   段的に増大させ、前記過速制御回路による点火時期制御
   を減速方向に変化させる緩速制御回路とを設けたことを
   特徴とするエンジンの自動緩速装置。