JPH0313581Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、内燃機関と同期回転する発電機内に
設けられたエキサイタコイルを電源として点火用
の高電圧を発生させるコンデンサ放電式の内燃機
関用点火装置に関するものである。

〔従来の技術〕

コンデンサ放電式の点火装置は、点火コイルの
１次側に設けられた点火エネルギー蓄積用コンデ
ンサと、導通した際にこのコンデンサの電荷を点
火コイルの１次コイルを通して放電させる放電制
御用サイリスタとを備えており、点火時期にサイ
リスタをトリガすることにより、コンデンサの電
荷を点火コイルの１次コイルを通して放電させ
て、点火コイルの２次コイルに点火用の高電圧を
得るようになつている。

機関と同期回転する発電機内に設けられたエキ
サイタコイルを電源とするコンデンサ放電式点火
装置として、エキサイタコイルの正の半サイクル
の出力で点火エネルギー蓄積用コンデンサを充電
し、エキサイタコイルの負の半サイクルの出力で
放電制御用サイリスタにトリガ信号を供給するよ
うにしたものがある。このようにエキサイタコイ
ルの負の半サイクルの出力を利用して放電制御用
サイリスタにトリガ信号を供給すれば、別個に信
号コイルを設ける必要がないため、信号発電機を
省略することができ、内燃機関のコストの低減を
図ることができる。

第２図は従来のこの種の点火装置を示したもの
で、同図においてLigは２次コイルＷ２の一端が
接地された点火コイル、Lexは一端が接地された
エキサイタコイル、Ｃ１は点火エネルギー蓄積用
コンデンサ、Thは放電制御用サイリスタ、Ｐは
図示しない機関の気筒に取付けられてその非接地
側端子が２次コイルＷ２の非接地側端子に接続さ
れた点火プラグである。

点火コイルの１次コイルＷ１の一端はカソード
を接地側に向けたダイオードＤ１を通して接地さ
れ、１次コイルＷ１の両端にはカソードをダイオ
ードＤ１のアノード側に向けたダイオードＤ２が
並列接続されている。

点火エネルギー蓄積用コンデンサＣ１の一端は
１次コイルＷ１の非接地側端子に接続され、他端
はエキサイタコイルLexの非接地側端子にアノー
ドを接続したダイオードＤ３のカソードに接続さ
れている。

放電制御用サイリスタThのカソードは点火コ
イルの１次コイルの接地側の一端に接続され、ア
ノードはコンデンサＣ１とダイオードＤ３との接
続点に接続されている。

サイリスタThのゲートカソード間には抵抗Ｒ
１が並列接続され、サイリスタThのゲートと接
地間にはカソードを接地側に向けたツエナーダイ
オードZDが接続されている。またツエナーダイ
オードZDのカソードとダイオードＤ３カソード
との間にアノードをツエナーダイオード側に向け
たダイオードＤ４が接続され、エキサイタコイル
Lexの非接地側端子とサイリスタThのカソード
との間にアノードをサイリスタのカソード側に向
けたダイオードＤ５が接続されている。

上記の点火装置においてエキサイタコイルLex
は、機関に取付けられた磁石式交流発電機内に配
置され、機関の回転に同期して正の半サイクルの
電圧Ve１と負の半サイクルの電圧Ve２とを発生
する。

エキサイタコイルLexは機関に取付けられた磁
石式交流発電機内に設けられ、機関の回転に同期
して正の半サイクルの電圧Ve１と負の半サイク
ルの電圧Ve２とを出力する。

上記の点火装置においては、エキサイタコイル
Lex→ダイオードＤ３→コンデンサＣ１→ダイオ
ードＤ２→ダイオードＤ１→エキサイタコイル
Lexの回路によりエキサイタコイルLexの正の半
サイクルの出力電圧でコンデンサＣ１を一方の極
性に充電するコンデンサ充電回路が構成され、コ
ンデンサＣ１は、エキサイタコイルLexの正の半
サイクルの出力電圧でこの充電回路により図示の
極性に充電される。

またエキサイタコイルLex→ツエナーダイオー
ドZD→サイリスタThのゲートカソード間及び抵
抗Ｒ１→ダイオードＤ５→エキサイタコイルLex
の回路によりエキサイタコイルの負の半サイクル
の出力電圧でサイリスタThにトリガ信号を与え
るトリガ回路Ｔが構成され、エキサイタコイル
Lexの負の半サイクルの出力電圧Ve２がツエナ
ーダイオードZDをブレークダウンするレベルに
達すると、上記トリガ回路を通して電流が流れて
サイリスタThがトリガされる。これによりサイ
リスタThが導通するためコンデンサＣ１の電荷
がサイリスタTh及び１次コイルＷ１を通して放
電する。従つて点火コイルの鉄心中で大きな磁束
変化が生じ、２次コイルＷ２に点火用の高電圧が
誘起する。この電圧は点火プラグＰに印加される
ため該点火プラグに火花が生じ、機関が点火され
る。

サイリスタThが導通するとエキサイタコイル
LexがダイオードＤ４、サイリスタTh及びダイ
オードＤ５により短絡され、エキサイタコイル
Lexには、サイリスタThがトリガされた後の負
の半サイクルの残りの機関が実質的に短絡され、
サイリスタThのゲートカソード間に過大な電圧
が印加されるのが防止される。

なお本明細書においては、エキサイタコイルの
出力電圧について「正の半サイクル」及び「負の
半サイクル」なる語を用いるが、この場合の正、
負は相対的なものであり、便宜上点火エネルギー
蓄積用コンデンサを充電する半サイクルを正の半
サイクルと定めたものである。従つてエキサイタ
コイルの接地側端子が正極性になる半サイクルの
出力（上記の例の負の半サイクルの電圧Ve２）
でコンデンサＣ１を充電するように回路を構成す
る場合には、その半サイクルが正の半サイクルと
なる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

第２図に示した点火装置において、機関の各回
転速度における点火時期は以下に示す２つの要素
により決定される。

(A) エキサイタコイルLexの出力電圧の立上りが
機関の回転速度Ｎ（rpm）の上昇に伴つて急峻
になることによるサイリスタThのトリガ位置
の進み。

(B) エキサイタコイルLexの正の半サイクルの期
間に流れる電流と負の半サイクルの期間に流れ
る電流との双方による発電機の電機子反作用に
よつて生じるエキサイタコイルの出力電圧の立
上がりの遅れに基くサイリスタThのトリガ位
置の遅れ。

機関の低中速領域においては、エキサイタコイ
ルの負荷電流がそれほど大きくなく、上記Ａの要
素が支配的であるため、機関の点火時期θi（機関
の上死点TDCから進角側に測つた角度で表す。
以下同じ。）の回転速度Ｎ（rpm）に対する特性
は、第３図の曲線のように機関の回転速度の上昇
に伴つて進角する特性になる。

ところが、機関の高速時には上記Ｂの要素が支
配的になるため、機関の高速時における点火時期
θiの回転速度Ｎに対する特性は、第３図の曲線の
ように、回転速度の上昇に伴つて遅角する特性と
なる。

このように、エキサイタコイルの負の半サイク
ルの出力を、サイリスタにトリガ信号を供給する
信号源として利用した従来の点火装置は、機関の
高速時に点火時期が遅角するため、高速領域で点
火時期が遅角することが許容される場合、あるい
は機関の高速時に点火時期を積極的に遅角させる
場合以外には使用することができなかつた。

本考案の目的はエキサイタコイルの負の半サイ
クルの出力をサイリスタにトリガ信号を供給する
信号源として利用してしかも高速時の点火時期の
遅れを無くすことができるようにしたコンデンサ
放電式内燃機関用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〕

本考案は、その実施例を示す第１図に見られる
ように、点火コイルLigと、内燃機関の回転に同
期して回転する交流発電機内に設けられたエキサ
イタコイルLexと、点火コイルの１次側に設けら
れた点火エネルギー蓄積用コンデンサＣ１と、エ
キサイタコイルLexの正の半サイクルの出力でコ
ンデンサＣ１を一方の極性に充電するコンデンサ
充電回路と、導通した際にコンデンサＣ１を点火
コイルigの１次コイルＷ１を通して放電させるよ
うに設けられたサイリスタThと、エキサイタコ
イルLexの負の半サイクルの出力でサイリスタ
Thにトリガ信号を与えるトリガ回路Ｔとを備え
たコンデンサ放電式内燃機関用点火装置におい
て、エキサイタコイルLexの負の半サイクルの期
間に制限された電流を流すように該エキサイタコ
イルの両端にダイオードを介して電流制限用抵抗
Ｒを並列接続し、エキサイタコイルの負の半サイ
クルの期間に該エキサイタコイルに進相電流を流
す進相用コンデンサＣ２を設けたことを特徴とす
る。

〔考案の作用〕

上記のように、電流制限用抵抗Ｒ２を設ける
と、エキサイタコイルの負の半サイクルの期間に
流れる電流を制限できるため電機子反作用を軽減
することができる。また進相用コンデンサＣ２，
Ｃ３を設けてエキサイタコイルLexに進相電流を
流すと、進相電流による増磁作用により、エキサ
イタコイルの出力電圧の立上がりの遅れを防ぐこ
とができるため、機関の高速時にエキサイタコイ
ルの負の半サイクルの出力電圧の立上がりの位相
が遅れて機関の点火時期が遅角するのを防ぐこと
ができる。

〔実施例〕

以下添附図面を参照して本考案の実施例を説明
する。

第１図は本考案の一実施例を示したもので、同
図において第２図の回路の各部と同等の部分には
同一の符号を付してある。

本実施例において点火コイルLig、エキサイタ
コイルLex、点火プラグＰ、ダイオードＤ１〜Ｄ
３及び抵抗Ｒ１の部分の構成は第２図に示した例
と同様である。

エキサイタコイルLexの接地側端子とダイオー
ドＤ５のアノードとの間に電流制限用抵抗Ｒ２が
接続され、エキサイタコイルLexの負の半サイク
ルにおいてエキサイタコイルから電流制限用抵抗
Ｒ２とダイオードＤ５とを通して制限された電流
が流れるようになつている。

サイリスタThのゲートにはダイオードＤ６の
カソードが接続され、ダイオードＤ６のアノード
とサイリスタThのカソードとの間に抵抗Ｒ３が
接続されている。エキサイタコイルLexの接地側
端子にダイオードＤ７のアノードが接続され、ダ
イオードＤ７のカソードとダイオードＤ６のアノ
ードとの間に抵抗Ｒ４が接続されている。またエ
キサイタコイルLexの接地側端子とダイオードＤ
６のアノードとの間に第１の進相用コンデンサＣ
２が接続され、ダイオードＤ７のカソードとダイ
オードＤ５のアノードとの間に第２の進相用コン
デンサＣ３が接続されている。その他の点は第２
図に示した例と同様に構成されている。

第１図の実施例においては、エキサイタコイル
Lex→ダイオードＤ３→コンデンサＣ１→ダイオ
ードＤ２→ダイオードＤ１→エキサイタコイル
Lexの回路によりエキサイタコイルLexの正の半
サイクルの出力電圧でコンデンサＣ１を一方の極
性に充電するコンデンサ充電回路が構成されてい
る。

またエキサイタコイルLex、ダイオードＤ５〜
Ｄ７、抵抗Ｒ１〜Ｒ４及び進相用コンデンサＣ
２，Ｃ３によりエキサイタコイルの負の半サイク
ルの出力電圧でサイリスタThにトリガ信号を与
えるトリガ回路Ｔが構成されている。

エキサイタコイルLexは図示しない機関に取付
けられた磁石式交流発電機内に設けられ、機関の
回転に同期して正の半サイクルの電圧Ve１と負
の半サイクルの電圧Ve２とを発生する。エキサ
イタコイルLexが正の半サイクルの電圧Ve１を
出力すると、点火エネルギー蓄積用コンデンサＣ
１が図示の極性に充電される。

エキサイタコイルLexが負の半サイクルの電圧
を出力すると、エキサイタコイルLexから抵抗Ｒ
２及びダイオードＤ５を通して制限された電流が
流れるとともに、エキサイタコイルからダイオー
ドＤ７と進相用コンデンサＣ３とダイオードＤ５
とを通して進相電流が流れる。またこの時同時に
エキサイタコイルLex→ダイオードＤ７→抵抗Ｒ
４→ダイオードＤ６→抵抗Ｒ１及びサイリスタ
Thのゲートカソード間→ダイオードＤ５→エキ
サイタコイルLexの経路と、エキサイタコイル
Lex→コンデンサＣ２→ダイオードＤ６→抵抗Ｒ
１及びサイリスタThのゲートカソード間→ダイ
オードＤ５の経路とを通して電流が流れてサイリ
スタThにトリガ信号が供給される。これにより
サイリスタThが導通するためコンデンサＣ１の
電荷がサイリスタThと点火コイルの１次コイル
Ｗ１とを通して放電する。この放電により点火コ
イルの鉄心中で大きな磁束変化が生じて２次コイ
ルに点火用の高電圧が誘起し、点火プラグＰの火
花が生じて機関が点火される。

上記の実施例において電流制限用抵抗Ｒ２はサ
イリスタThのトリガ回路に供給される電力を制
限してサイリスタを保護する目的と、エキサイタ
コイルの負の半サイクルの期間に流れる電流を制
限して発電機の電機子反作用を軽減する目的とで
設けられている。このように電流制限用抵抗Ｒ２
を接続しておくと、第２図のようにサイリスタ
Thの導通後にダイオードＤ４とサイリスタThと
ダイオードＤ５とを通してエキサイタコイルLex
を短絡する場合に比べてエキサイタコイルの負の
半サイクルの期間に流れる電流を小さくすること
ができるため、磁石発電機の電機子反作用の軽減
を図ることができる。また上記のように進相用コ
ンデンサＣ２及びＣ３を接続して進相電流を流す
と、進相電流による増磁作用により、エキサイタ
コイルの出力電圧の立上りの位相が遅れるのを防
止することができる。

本考案においては、上記のように電流制限用抵
抗Ｒ２による電機子反作用の軽減効果と、進相コ
ンデンサＣ２及びＣ３による位相改善効果とによ
り、機関の高速時にエキサイタコイルLexの負の
半サイクルの電圧の立上りの位相が遅れるのが防
止される。従つて点火時期θiの回転速度Ｎに対す
る特性は第４図の曲線ａのようになり、高速時に
点火時期が遅角しない特性を得ることができる。

高速時の点火特性は進相コンデンサＣ２，Ｃ３
の容量を調整することにより適宜に変えることが
でき、第４図の曲線ｂに示すように高速時に点火
時期が再び進角する特性を得ることもできる。

なお上記実施例のように２つの進相用コンデン
サＣ２及びＣ３を設けると位相を改善する領域を
広くすることができるが、位相を改善する領域が
狭くても良い場合には、一方の進相用コンデンサ
Ｃ２のみを設け、他方の進相用コンデンサＣ３を
省略することもできる。

上記の実施例では、点火エネルギー蓄積用コン
デンサＣ１を１次コイルＷ１及びエキサイタコイ
ルLexに対して直列に接続しているが、点火コイ
ルエネルギー蓄積用コンデンサをダイオードＤ３
を介してエキサイタコイルLexの両端に並列に接
続して、サイリスタThをコンデンサＣ１及び11
次コイルＷ１の双方に対して直列に接続する公知
の回路（例えば第１図においてコンデンサＣ１を
サイリスタThの位置に接続し、サイリスタThを
１次コイルＷ１の接地側の一端とダイオードＤ１
のアノードとの間に、サイリスタThをそのアノ
ードを１次コイル側に向けて挿入した回路）を用
いる場合にも同様に本考案を適用することができ
る。

〔考案の効果〕

以上のように、本考案によれば、電流制限用抵
抗を設けてエキサイタコイルの負の半サイクルの
期間に流れる負荷電流を軽減することにより電機
子反作用の軽減を図るとともに、進相用コンデン
サを設けてエキサイタコイルに進相電流を流すこ
とによりエキサイタコイルの出力電圧の立上がり
の位相の遅れを防止したので、機関の高速時にエ
キサイタコイルの負の半サイクルの出力電圧の立
上がりの位相が遅れて機関の点火時期が遅角する
のを防ぐことができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示した回路図、第
２図は従来例を示した回路図、第３図は従来の点
火装置における点火時期の回転速度に対する特性
を示した線図、第４図は本考案の点火装置におけ
る点火時期の回転速度に対する特性を示した線図
である。 Lex……エキサイタコイル、Lig……点火コイ
ル、Ｐ……点火プラグ、Ｄ１〜Ｄ６……ダイオー
ド、Ｃ１……点火エネルギー蓄積用コンデンサ、
Th……放電制御用サイリスタ、Ｃ２，Ｃ３……
進相用コンデンサ、Ｒ２……電流制限用抵抗。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 点火コイルと、内燃機関の回転に同期して回転
   する交流発電機内に設けられたエキサイタコイル
   と、前記点火コイルの１次側に設けられた点火エ
   ネルギー蓄積用コンデンサと、前記エキサイタコ
   イルの正の半サイクルの出力で前記コンデンサを
   一方の極性に充電するコンデンサ充電回路と、導
   通した際に前記コンデンサを前記点火コイルの１
   次コイルを通して放電させるように設けられたサ
   イリスタと、前記エキサイタコイルの負の半サイ
   クルの出力で前記サイリスタにトリガ信号を与え
   るトリガ回路とを備えたコンデンサ放電式内燃機
   関用点火装置において、 前記エキサイタコイルの負の半サイクルの期間
   に制限された電流を流すように該エキサイタコイ
   ルの両端にダイオードを介して並列接続された電
   流制限用抵抗と、 前記エキサイタコイルの負の半サイクルの期間
   に該エキサイタコイルに進相電流を流す進相用コ
   ンデンサとを具備したことを特徴とするコンデン
   サ放電式内燃機関用点火装置。