JPH04104145U - 内燃機関制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】機関を失火させて停止させる際に、生ガスを排
出させないようにする。 【構成】指令信号が与えられたときに内燃機関への燃料
の供給を停止する燃料供給停止装置Ｇを設ける。点火動
作停止スイッチＢが導通したときに、指令信号供給回路
Ｈから、燃料供給停止装置Ｇに指令信号を与え、内燃機
関への燃料の供給を停止させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関に異常が生じたときに機関を失火させて停止させる内燃機 関制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

内燃機関の保護を図るため、機関に異常が発生したときに機関を失火させるこ とにより停止させる内燃機関制御装置が知られている。

【０００３】 この種の制御装置は、一般に、内燃機関用点火装置の一部を短絡するように設 けられていて、導通した際に該点火装置の動作を停止させる点火動作停止スイッ チと、内燃機関の異常を検出する異常検出器と、異常検出器が機関の異常を検出 したときに点火動作停止スイッチを導通させて機関を失火させる失火制御回路と により構成される。ここで異常検出器は、例えば内燃機関の潤滑オイルのレベル を検出する検出器であり、オイルレベルが許容下限値以下に低下したときに異常 検出信号を発生する。

【０００４】 従来の内燃機関制御装置において、異常検出器が機関の異常を検出すると、失 火制御回路が点火動作停止スイッチを導通させる。点火動作停止スイッチは例え ば、点火電源や点火位置を定めるための信号を発生する信号源を短絡するように 設けられているため、点火動作停止スイッチが導通すると点火動作が停止し、機 関が停止する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

従来の内燃機関制御装置では、機関の異常が検出されたときに機関を失火させ て停止させるようにしていたため、内燃機関が停止するまでの間に生ガスが排出 されるのを避けられなかった。生ガスが排出されると、該生ガスがマフラ内の熱 により燃焼してバックファイアを起し、マフラを損傷させたり、運転者に不快感 を与えたりするという問題があった。特に自動二輪車のような転倒しやすい乗物 を駆動する内燃機関において不意にバックファイアが生じると、慌てて運転を誤 って、重大な事故を起す恐れがあり、危険であった。

【０００６】 本考案の目的は、機関を停止する際にバックファイアが生じるのを防止した内 燃機関制御装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、内燃機関用点火装置の一部に接続されて導通した際に該点火装置の 動作を停止させる点火動作停止スイッチと、内燃機関の異常を検出する異常検出 器と、異常検出器が機関の異常を検出したときに点火動作停止スイッチを導通さ せて機関を失火させる失火制御回路とを備えた内燃機関制御装置に係わるもので ある。

【０００８】 本考案においては、指令信号が与えられたときに内燃機関への燃料の供給を停 止する燃料供給停止装置と、点火動作停止スイッチが導通したときに燃料供給停 止装置に指令信号を与える指令信号供給回路とを設けて、点火動作停止スイッチ が導通したときに内燃機関への燃料の供給を停止させるようにした。

【０００９】 尚本考案で用いる燃料供給停止装置は、燃料の供給系統の途中に挿入した電磁 弁でも良く、燃料の供給系統の途中に挿入されたバルブを、電磁石や電動機を駆 動源とした電動式アクチュエータにより操作するようにしたものでもよい。

【００１０】

【作用】

上記のように、点火動作停止スイッチが導通したときに内燃機関への燃料の供 給を停止させるようにすると、機関の停止時に生ガスが排出されることがないた め、バックファイアが生じるのを防ぐことができる。

【００１１】

【実施例】 図１は本考案の実施例を示したもので、同図においてＷｅは内燃機関に取付け られた磁石発電機内に設けられたエキサイタコイルである。このエキサイタコイ ルは、内燃機関点火装置の電源を構成するもので、図示しない点火回路に接続さ れている。エキサイタコイルＷｅは例えば図２に示すように、機関が１回転する 間に２つの負の半波の電圧Ｖn ，Ｖn と１つの正の半波の電圧Ｖp とを発生し、 正の半波の電圧Ｖp で点火回路に点火エネルギーを与える。

【００１２】 ＳＷ1 は内燃機関を任意に停止させる際に閉じられる停止スイッチで、この停 止スイッチＳＷ1 は第１の点火動作停止スイッチＡに接続されている。この点火 動作停止スイッチの動作は次の通りである。機関停止スイッチＳＷ1 が閉じられ ると、エキサイタコイルＷｅが正の半サイクルの出力電圧Ｖｐを発生したときに 、スイッチＳＷ1 とダイオード１と、抵抗２と、コンデンサ３とを通して電流が 流れ、コンデンサ３が図示の極性に充電される。コンデンサ３の端子電圧が所定 のレベルに達すると、サイリスタ４に点弧信号が与えられ、該サイリスタ４が導 通する。サイリスタ４が導通すると、エキサイタコイルＷｅがサイリスタ４と小 抵抗５とを通して実質的に短絡されるため、点火回路に点火エネルギーが供給さ れなくなり、点火動作が停止する。サイリスタ４が一度導通すると、該サイリス タのゲートカソード間の電圧降下によりダイオード６を通してコンデンサ３が図 示の極性に再充電される。サイリスタ４のゲートカソード間電圧がピークを過ぎ ると、コンデンサ３の電荷がサイリスタ４のゲートカソード間を通して放電し、 サイリスタ４に点弧信号が与えられる。従ってエキサイタコイルが正の半サイク ルの電圧を発生するとサイリスタ４が導通し、点火動作を停止させる。このよう にしてエキサイタコイルＷｅが正の半サイクルの電圧を誘起する毎にサイリスタ ４が導通して機関を失火させるため、やがて機関は停止する。

【００１３】 本実施例においては、機関の油圧の異常を検出するため、油圧検出スイッチ（ 異常検出器）ＳＷ2 が設けられている。この油圧検出スイッチＳＷ2 は、機関の 油圧が異常な状態にある時（所定のレベルに達しない時）に閉じて異常検出信号 を発生する。この異常検出信号は第２の点火動作停止スイッチＢをトリガするた めに用いられる。

【００１４】 第２の点火動作停止スイッチＢは、第１の点火動作停止スイッチＡと同様のも ので、サイリスタ７のゲートにトリガ信号が与えられると、先ずコンデンサ８が 充電され、コンデンサ８の端子電圧が所定値に達するとサイリスタ７が導通する 。サイリスタ７が導通するとエキサイタコイルＷｅが該サイリスタ７と小抵抗９ とを通して実質的に短絡されるため、点火回路に点火エネルギーが供給されなく なり、点火動作が停止する。サイリスタ７が一度導通すると、該サイリスタのゲ ートカソード間の電圧降下によりダイオード１０を通してコンデンサ８が図示の 極性に再充電され、該コンデンサ８の電荷でサイリスタ７にトリガ信号が与えら れるため、エキサイタコイルが正の半サイクルの電圧を発生する毎にサイリスタ ７が導通し、点火動作を停止させる。

【００１５】 機関の始動時及び始動直後においては、機関の油圧が安定しないため、油圧検 出スイッチＳＷ2 が閉じて異常検出信号を発生することがある。従って、油圧検 出スイッチＳＷ2 が閉じたときには常に点火動作停止スイッチＢをトリガして点 火動作を停止させるようにしておくと、機関の始動が不可能になったり、始動直 後に機関が停止したりするという不都合が生じる。これを防ぐため、本実施例に おいては、回転検出回路Ｃと、遅延回路Ｄと、トリガ信号供給回路Ｅとが設けら れている。

【００１６】 回転検出回路Ｃは、エキサイタコイルＷｅの出力から機関の回転速度を検出し て、機関の回転速度が設定値（油圧が安定する回転速度）を超えたときに安定状 態検出信号を出力し、遅延回路Ｄは、回転検出回路Ｃの出力を入力として安定状 態検出信号が発生したときに時限動作を開始し、時限動作が完了した時に点火動 作停止許容信号を出力する。トリガ信号供給回路Ｅは、遅延回路Ｄが点火動作停 止許容信号を発生している状態で油圧検出スイッチＳＷ2 が異常検出信号を発生 したときにのみ点火動作停止スイッチＢにトリガ信号を与える。

【００１７】 回転検出回路Ｃにおいては、エキサイタコイルＷｅが負の半サイクルの電圧Ｖ ｎを発生する毎に、エキサイタコイルＷｅ−ダイオード１２−コンデンサ１３− ダイオード１４−エキサイタコイルＷｅの経路でコンデンサ１３が充電される。 コンデンサ１３の電荷はダイオード１６と抵抗１８とを通してコンデンサ１７に 移行する。コンデンサ１７の両端の電圧はツェナーダイオード１９により制限さ れる。コンデンサ１７の両端の電圧は機関の回転速度に比例して上昇していく。 コンデンサ１７の両端の電圧は抵抗２０及び２１により分圧されて比較器２２の 反転入力端子に基準電圧として入力されるとともに、抵抗２３及び２４により分 圧されて比較器２２の非反転入力端子に入力されている。抵抗２１の両端にはツ ェナーダイオード２５が接続されているため、比較器２２の反転入力端子に印加 される基準電圧は一定値に制限される。機関の始動時には、比較器２２の反転入 力端子に印加される電圧が非反転入力端子に印加される電圧よりも高くなるよう に分圧回路の分圧比が設定されている。そのため最初比較器２２の出力端子の電 位は低レベルになっている。機関の回転速度の上昇に伴ってコンデンサ１７の両 端の電圧が上昇していくと、あるところで抵抗２１の両端の電圧がツェナーダイ オード２５のツェナー電圧に達すると、比較器２２の反転入力端子に入力される 電圧の上昇が止まる。更に回転速度が上昇してコンデンサ１７の端子電圧が上昇 していくと、比較器２２の非反転入力端子に印加される電圧が反転入力端子に印 加される電圧よりも高くなり、該比較器２２の出力端子の電位が高レベルになる （安定状態検出信号が出力される）。

【００１８】 遅延回路Ｄにおいては、コンデンサ１７の両端の電圧を抵抗２６及び２７によ り分圧して得た電圧が比較器２８の反転入力端子に印加されている。比較器２８ の非反転入力端子にはコンデンサ２９の両端の電圧が印加されているが、最初コ ンデンサ２９は充電されていないため、比較器２８の反転入力端子に印加されて いる電圧の方が非反転入力端子に印加されている電圧よりも高いため、比較器２ ８の出力端子の電位は低レベルになっている。

【００１９】 機関の回転が安定して回転検出回路Ｃの比較器２２の出力端子の電位が高レベ ルになる（安定状態検出信号が出力される）と、コンデンサ１７の両端の電圧で 抵抗３０及び３１を通してコンデンサ２９が一定の時定数で充電される。コンデ ンサ２９の充電が開始された後、一定の時間が経過すると、コンデンサ２９の端 子電圧が抵抗２７の両端の電圧を超えるため、比較器２８の出力端子の電位が高 レベルになり、点火動作停止許可信号が出力される。

【００２０】 比較器２８の出力端子の電位が高レベルになる（点火動作停止許可信号が出力 される）と、抵抗３２とダイオード３３とを通してサイリスタ３４に点弧信号が 与えられる。この状態で油圧検出スイッチＳＷ2 が閉じて異常検出信号を発生す ると、エキサイタコイルＷｅが正の半サイクルの電圧Ｖp を発生したときにサイ リスタ３４が導通する。サイリスタ３４が導通すると、抵抗３７の両端の電圧で ダイオード３８を通してコンデンサ３９が充電され、このコンデンサ３９の両端 の電圧で抵抗４０を通してサイリスタ７のゲートにトリガ信号が与えられる。

【００２１】 サイリスタ７に一度トリガ信号が与えられると、前述の動作により、エキサイ タコイルＷｅが正の半サイクルの電圧を誘起する毎にサイリスタ７が反復導通し て機関を停止させる。

【００２２】 本実施例においては、機関に異常が生じてサイリスタ７が導通したときに、発 光ダイオード４５を発光させて、機関が異常の発生により停止したことを表示す る表示回路Ｆが設けられている。この表示回路においては、点火動作停止スイッ チを構成するサイリスタ７が導通したときに、ダイオード４２を通してコンデン サ４３が充電され、このコンデンサ４３の両端の電圧が抵抗４４を通して発光ダ イオード４５に印加される。従って点火動作停止スイッチＢが導通したときに発 光ダイオード４５が発光して、油圧が異常なために機関が停止したことを表示す る。

【００２３】 油圧に異常が生じたときに点火動作停止スイッチＢを導通させてエキサイタコ イルＷｅを短絡し、点火動作を停止させると、機関が点火されなくなるため生ガ スが排出され、バックファイアが生じる。

【００２４】 これを防ぐため、本考案においては、指令信号が与えられたときに内燃機関へ の燃料の供給を停止させる燃料供給停止装置Ｇと、点火動作停止スイッチＢが導 通したときに燃料供給停止装置Ｇに指令信号を与える指令信号供給回路Ｈとを設 けた。

【００２５】 本実施例では、燃料供給停止装置Ｇとして、燃料の供給系統の途中に挿入した 電磁弁を用い、第１及び第２の点火動作停止スイッチＡ及びＢが導通したときに 指令信号供給回路Ｈから電磁弁のソレノイドコイル４６に指令信号（励磁電流） を与えることにより、内燃機関への燃料の供給を停止させるようにしている。

【００２６】 指令信号供給回路Ｈは、発電コイルＷL を電源として用いる。この発電コイル ＷL は、ランプ負荷等の点火装置以外の負荷を駆動するためにエキサイタコイル Ｗｅと共に磁石発電機内に設けられたものである。発電コイルＷL の出力はダイ オードブリッジからなる全波整流回路４７に入力され、整流回路４７の出力がサ イリスタ４８を介してソレノイドコイル４６に印加されている。サイリスタ４８ のゲートカソード間にはツェナーダイオード４９を介してコンデンサ５０が接続 され、整流回路４７の出力が抵抗５１〜５３を通してコンデンサ５０の両端に印 加されている。またサイリスタ４８のオンオフを制御するトランジスタ５４が設 けられて、このトランジスタ５４のコレクタエミッタ間回路が抵抗５３を通して コンデンサ５０に対して並列に接続されている。このトランジスタ５４には、整 流回路４７から抵抗５１、５５，５６を通してベース電流が与えられている。

【００２７】 トランジスタ５４のベースは抵抗５６を通してフォトカプラー５７の一方の出 力端子に接続され、フォトカプラーの他方の出力端子はトランジスタ５４のエミ ッタに接続されている。フォトカプラー５７の入力端子間には、抵抗５８を通し てコンデンサ５９が接続され、抵抗５８とコンデンサ５９との接続点にダイオー ド６０及び６１のカソードが共通接続されている。ダイオード６０のアノードは 第１の点か動作停止スイッチＡのサイリスタ４のカソードに接続され、ダイオー ド６１のアノードは第２の点か動作停止スイッチＢのサイリスタ７のカソードに 接続されている。

【００２８】 指令信号供給回路Ｈにおいて、定常時には、フォトカプラー５７に入力信号が 与えられておらず、その受光素子が遮断状態にある。このときトランジスタ５４ が導通してコンデンサ５０の充電を阻止し、サイリスタ４８へのトリガ信号の供 給を阻止している。従ってサイリスタ４８は遮断状態に保持され、ソレノイドコ イル４６は非励磁状態に保持されている。このとき内燃機関への燃料の供給は支 障なく行われている。

【００２９】 機関を停止させるため、停止スイッチＳＷ1 が閉じられて第１の点火動作停止 スイッチＡが導通すると、エキサイタコイルＷｅの正の半波の出力でサイリスタ ４及びダイオード６０を通してコンデンサ５９が充電される。また機関の定常運 転時に油圧の異常が検出されて第２の点火動作停止スイッチＥが導通したときに は、サイリスタ７及びダイオード６１を通してコンデンサ５９が充電される。

【００３０】 コンデンサ５９が充電されると、その両端の電圧が抵抗５８を通してフォトカ プラー５７に印加されるため、該フォトカプラー５７の受光素子が導通し、トラ ンジスタ５４を遮断状態にする。従ってサイリスタ４８にトリガ信号が与えられ 、該サイリスタ４８が導通する。これによりソレノイドコイル４６に励磁電流（ 指令信号）が与えられるため、電磁弁が閉じて機関への燃料の供給を停止する。 このように本考案の装置においては、点火動作停止スイッチが導通して機関が 失火したときに、機関への燃料の供給を停止させるので、生ガスが排出されてバ ックファイアが生じるのを防ぐことができ、マフラに損傷を与えたり、周囲の者 及び運転者に不快感を与えたりするのを防ぐことができる。

【００３１】 上記の実施例のように、任意に機関を停止させる際に動作させる点火動作停止 用スイッチＡと油圧の異常が検出されたときに動作させる点火動作停止スイッチ Ｂとを別個に設けて、点火動作停止スイッチＢが動作したときにのみ表示回路Ｆ を動作させるようにすると、油圧の異常により機関が停止したことを表示するこ とができる。

【００３２】 しかしながら、本考案はこのような場合に限られるものではなく、任意に機関 を停止させる場合と、機関の異常時に機関を停止させる場合とで点火動作停止ス イッチを共用するようにすることもできる。例えば、上記の実施例において、点 火動作停止スイッチＡを省略して、停止スイッチＳＷ1 をダイオード及び抵抗を 介してサイリスタ７のゲートに結合するようにしてもよい。

【００３３】 上記の実施例では、機関の油圧を検出して、油圧が異常のときに機関を停止さ せるようにしているが、内燃機関の冷却水の温度等、他の異常を検出して機関を 停止させることができる。油圧の異常を検出する場合には、機関の始動時に発生 する異常検出信号により点火動作停止スイッチが動作しないようにするため、上 記実施例のように機関の回転が安定したことを検出する回路を設けることが必要 であるが、冷却水の温度の異常により機関を停止させる場合のように、始動時に 異常検出信号が発生するおそれがない場合、及び始動時に異常検出信号が発生し ているときには機関の始動を阻止する必要がある場合には、機関の回転が安定し たことを検出する回路を設けることなく、異常検出器の出力で直接的に点火動作 停止スイッチをトリガするようにすればよい。

【００３４】 上記実施例では、機関を任意に停止させる際にも点火回路の一部を短絡する点 火動作停止スイッチを働かせるようにしているが、機関を任意に停止させる場合 には、他の手段、例えばエキサイタコイルと点火回路とを切り離す等の手段によ って点火動作を停止させるようにしてもよい。

【００３５】 上記の例では、点火動作停止スイッチをエキサイタコイル（点火電源）に対し て並列に設けているが、この点火動作停止スイッチは、点火装置の他の構成要素 に対して並列に設けてもよい。例えば点火時期を定めるための信号を発生する信 号源の出力端子間に点火動作停止スイッチを接続するようにしてもよい。

【００３６】 上記の実施例では、表示回路Ｆを設けているが、表示回路は省略される場合も ある。

【００３７】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、点火動作停止スイッチが導通したときに内燃 機関への燃料の供給を停止させるようにしたので、機関の停止時に生ガスが排出 されるのを防いで、バックファイアが生じるのを防ぐことができ、安全性を高め ることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す回路図である。

【図２】本考案の実施例で用いるエキサイタコイルの出
力電圧の波形図である。

【符号の説明】

Ａ…第１の点火動作停止スイッチ、Ｂ…第２の点火動作
停止スイッチ、Ｃ…回転検出回路、Ｄ…遅延回路、Ｅ…
トリガ信号供給回路、Ｆ…表示回路、Ｇ…燃料供給停止
装置、Ｈ…指令信号供給回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関用点火装置の一部に接続されて
   導通した際に該点火装置の動作を停止させる点火動作停
   止スイッチと、内燃機関の異常を検出する異常検出器
   と、前記異常検出器が機関の異常を検出したときに前記
   点火動作停止スイッチを導通させて機関を失火させる失
   火制御回路とを備えた内燃機関制御装置において、指令
   信号が与えられたときに内燃機関への燃料の供給を停止
   する燃料供給停止装置と、前記点火動作停止スイッチが
   導通したときに前記燃料供給停止装置に指令信号を与え
   る指令信号供給回路とを具備したことを特徴とする内燃
   機関制御装置。