JPH0430381Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、点火コイルの１次側に設けられたコ
ンデンサを放電制御用サイリスタの導通により点
火コイルの１次コイルに放電させて点火動作を行
わ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］ 内燃機関に所定の性能を発揮させるためには、
機関の回転数（rpm）の上昇に伴つて機関の点火
時期を進角させる必要がある。点火時期を進角さ
せるようにしたコンデンサ放電式の点火装置とし
ては、信号発電機内に設けられた信号コイルから
得られる点火タイミング信号（機関の点火時期を
定める信号）が放電制御用サイリスタのトリガレ
ベルに達する位相が機関の回転数の上昇に伴つて
進むことを利用したものがあるが、この装置で
は、進角幅の理論的な最大値が電気角で90度（信
号コイルの一方の極性の半サイクルの出力が立上
がつてから該半サイクルの出力がピークに達する
までの角度）以下であるため、進角幅を充分広く
とることができない欠点があつた。そこで、一定
の区画コンデンサを一定の時定数で充電する動作
を繰返す積分回路を設けて該積分回路の出力電圧
を基準電圧と比較することにより進角特性を有す
る点火タイミング信号を得るようにした点火装置
が提案されているが、この形式の点火装置は回路
構成が複雑になるためコストが高くなる欠点があ
つた。

尚実開昭57−19306号に見られるように、機関
の低速時には信号コイルの出力で放電制御用サイ
リスタに点弧信号を与え、機関の高速時にはエキ
サイタコイルの他方の半サイクルの出力で放電制
御用サイリスタに点火タイミング信号を与えるよ
うにした点火装置が提案された。この点火装置に
よれば、エキサイタコイルの他方の半サイクルの
出力と信号コイルの出力との位相差を適当に設定
しておくことにより、信号コイルの出力特性を利
用して点火時期を進角させる場合に比べて、進角
幅を広くとることができる。

しかしながら、この既定案の点火装置では、進
角幅を広くするためにエキサイタコイルの他方の
半サイクルの出力と信号コイルの出力との位相差
を大きく設定しようとすると、エキサイタコイル
の一方の半サイクルの出力（点火エネルギー蓄積
用コンデンサを充電する出力）の波形と、信号コ
イルの出力波形（点火タイミング信号として用い
る極性の信号の波形）とが重なつて、点火エネル
ギー蓄積用コンデンサの充電が行われる半サイク
ルにおいて信号コイルから放電制御用サイリスタ
に点弧信号が与えられるという問題がある。この
ような状態が生じると、エキサイタコイルの一方
の半サイクルの出力が発生したときに放電制御用
サイリスタが導通して、エキサイタコイルを短絡
するため、点火エネルギー蓄積用コンデンサの充
電が行われなくなり、点火動作が行われなくな
る。従つて上記既定案の点火装置では、エキサイ
タコイルの他方の半サイクルの出力と信号コイル
の出力との位相差を余り広くすることができず、
進角幅を広くとるという要請に十分応えることが
できないことがあつた。

また遅れた位置で低速時用信号を発生する信号
コイルと、進んだ位置で高速時用信号を発生する
信号コイルと、機関の回転数を検出する回路と、
機関の低速時に高速時用信号を短絡するスイツチ
とを設けて、機関の低速時には高速時用信号を短
絡して低速時用信号によりサイリスタをトリガ
し、機関の回転数が設定値を超えたときに高速時
用信号の短絡を解除して、高速時用信号によりサ
イリスタをトリガすることにより、進角特性を得
ることが考えられる。

しかしながら、このように構成した場合には、
信号コイルを２つ必要とするため、信号発電機の
構造が複雑になるのを避けられない。また機関の
回転数を検出する回路が必要になるため、点火装
置の回路構成が複雑になり、コストが高くなると
いう問題もある。

［考案の目的］ 本考案の目的は、簡単な回路構成で充分な進角
幅を得ることができるようにしたコンデンサ放電
式の内燃機関用点火装置を提供することにある。

［考案の構成］ 本考案は、点火コイルと、内燃機関の回転に同
期して交流電圧を発生する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
の一方の半サイクルの出力で前記点火エネルギー
蓄積用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、導通した際に前記点火エネルギ
ー蓄積用コンデンサの電荷を前記点火コイルの１
次コイルに放電させるように設けられた放電制御
用サイリスタと、内燃機関の点火時期に前記放電
制御用サイリスタに点弧信号を与える信号回路と
を備えた内燃機関用点火装置であつて、本考案に
おいては、前記信号回路が、前記エキサイタコイ
ルの前記一方の半サイクルの出力が立上がる位置
より位相が進んだ位置で所定の極性の点火時期決
定用信号を発生する信号コイルと、前記点火時期
決定用信号が第１の設定レベルに達したときに前
記放電制御用サイリスタに点弧信号を供給する第
１の信号供給回路と、導通した際に前記点弧信号
を前記放電制御用サイリスタのゲートから側路す
るように設けられ前記エキサイタコイルの前記一
方の半サイクルの出力が立上がつたときに該一方
の半サイクルの出力によりトリガされて導通する
点弧信号側路用スイツチ回路と、前記エキサイタ
コイルの他方の半サイクルの出力が第２の設定レ
ベルに達したときに前記放電制御用サイリスタに
点弧信号を供給する第２の信号供給回路とを備え
ている。そして内燃機関の回転数が設定回転数以
下の場合には前記第１の信号供給回路のみが前記
点弧信号の供給を行い高速時には前記第２の信号
供給回路が前記点弧信号の供給を行うように前記
第１及び第２の設定レベルが定められている。

［考案の作用］ 上記の構成において、機関が回転させられる
と、エキサイタコイルが一方の半サイクルの出力
を発生した時に点火エネルギー蓄積用コンデンサ
が充電される。次いで信号コイルが点火時期決定
用信号を誘起すると、該信号が第１の設定レベル
に達したときに第１の信号供給回路から放電制御
用サイリスタに点弧信号が供給され、該サイリス
タが導通する。これによりコンデンサの電荷が点
火コイルの１次コイルに放電して点火動作が行わ
れ、機関が始動する。機関の回転数が設定回転数
以下の低速時においては、第２の信号供給回路が
点弧信号の供給を行わないように第２の設定レベ
ルが定められているため、もつぱら第１の信号供
給回路から供給される点弧信号により点火時期が
定められる。第１の信号供給回路によりサイリス
タに点弧信号が与えられてサイリスタが導通した
後、エキサイタコイルの一方の半サイクルの出力
が立上がると直ちに点弧信号側路用スイツチ回路
が導通状態になつて該点弧信号をサイリスタから
側路するため、エキサイタコイルの一方の半サイ
クルにおいてサイリスタが導通してコンデンサの
充電が不可能になるのが防止される。この場合、
点火時期は機関の回転数の上昇による信号コイル
の出力の増大に伴つてある程度進角していく。

これに対し、機関の回転数が設定回転数を超え
る高速時においては、信号コイルが出力する点火
時期決定用信号が第１の設定レベルに達する前に
エキサイタコイルの他方の半サイクルの出力が第
２の設定レベルに達して第２の信号供給回路がサ
イリスタに点弧信号を与える。従つて機関の高速
時においては、低速時より位相が進んだ位置で点
火動作が行われ、点火時期が設定回転数で段階的
に進角する特性が得られる。この場合の進角幅
は、エキサイタコイルの出力と信号コイルの出力
との位相差により決まる。本考案においては、第
１の信号供給回路によりサイリスタに点弧信号が
与えられて該サイリスタが導通した後、エキサイ
タコイルの一方の半サイクルの出力が立ち上がる
と、直ちに点弧信号側路用スイツチ回路が導通状
態になつてサイリスタに点弧信号が与えられるの
を阻止するため、エキサイタコイルの一方の半サ
イクルの出力と、信号コイルの出力とが一部重な
つても、エキサイタコイルの一方の半サイクルに
おいてサイリスタが導通することがない。従つて
エキサイタコイルの他方の半サイクルの出力と信
号コイルの出力との位相差を十分広く設定するこ
とができ、信号コイルの出力特性を利用して進角
特性を得る従来の装置に比べて進角幅を広くとる
ことができるのはもちろん、エキサイタコイルの
他方の半サイクルの出力と信号コイルの出力とに
よりサイリスタをトリガするようにした既定案の
装置に比べても進角幅を広くとることができる。

また信号発電機には１個の信号コイルを設けれ
ばよいため、信号発電機が複雑になることがな
い。

更に上記のように、エキサイタコイルの他方の
半サイクルの出力が設定レベルを超える回転数を
進角が行われる設定回転数とすると、機関の回転
数を検出する回路を特別に設ける必要がないた
め、点火装置の回路構成を簡単にすることができ
る。また積分回路や比較回路を用いないので、構
造を簡単にすることができる。

［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、本考案の第１の実施例を示したもの
で、同図において１は点火コイルであり、該点火
コイル１の１次コイル１ａ及び２次コイル１ｂの
一端は接地されている。２は図示しない内燃機関
の気筒に取付けられて点火コイル１の２次コイル
１ｂに接続された点火プラグ、３は点火コイルの
１次コイル１ａの非接地側端子に一端が接続され
た点火エネルギー蓄積用コンデンサ、４はコンデ
ンサ３の他端と接地間にアノードを接地側に向け
て接続された放電制御用サイリスタ、５は１次コ
イル１ａの両端にカソードを接地側に向けて並列
接続されたダイオードである。コンデンサ３とサ
イリスタ４との接続点にはダイオード６のカソー
ドが接続され、該ダイオード６のアノードにエキ
サイタコイル７の一端が接続されている。エキサ
イタコイルの他端はダイオード８のカソードに接
続され、該ダイオード８のアノードは接地されて
いる。エキサイタコイル７は図示しない内燃機関
により駆動される磁石発電機内に配置され、機関
の回転に同期して交流電圧を誘起する。この例で
は、エキサイタコイル７とダイオード６とコンデ
ンサ３とダイオード５及び８とによりコンデンサ
充電回路が構成され、エキサイタコイル７が図示
の実線矢印方向の一方の半サイクルの電圧を誘起
したときにダイオード６，５及び８を通してコン
デンサ３が図示の極性に充電されるようになつて
いる。このコンデンサ３の電荷はサイリスタ４が
導通したときに該サイリスタ４と１次コイル１ａ
とを通して放電する。これにより１次コイル１ａ
に急激に電流が流れ、該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１ｂに点火用の
高電圧が誘起する。

上記サイリスタ４のゲートにはダイオード１０
のカソードが接続され、該ダイオード１０のアノ
ードはコンデンサ１１と抵抗１２との並列回路を
介して信号コイル１３の一端に接続され、該信号
コイル１３の他端は接地されている。信号コイル
１３は機関の回転に同期して回転する信号発電機
内に設けられ、該信号コイル１３が発生する図示
の矢印方向の極性の点火時期決定用信号Vsが第
１の設定レベルVt1に達したときにサイリスタ４
のゲートに点弧信号が供給されるようになつてい
る。サイリスタ４のゲートにはまた点弧信号側路
用スイツチ回路を構成するトランジスタ１４のコ
レクタが接続され、該トランジスタ１４のエミツ
タは接地されている。トランジスタ１４のベース
エミツタ間には抵抗１５が並列接続され、該トラ
ンジスタ１４のベースは抵抗１６を介してダイオ
ード１７のカソードに接続されている。ダイオー
ド１７のアノードはエキサイタコイル７の一端に
接続され、該エキサイタコイル７が図示の矢印方
向の一方の半サイクルの出力が立上がると同時に
トランジスタ１５が導通状態になつてサイリスタ
４に供給されいた点弧信号を該サイリスタから側
路するようになつている。

放電制御用サイリスタ４のゲートにはまた、ダ
イオード１８のカソードが接続され、該ダイオー
ド１８のアノードはカソードをエキサイタコイル
７の他端に接続したツエナーダイオード１９のア
ノードに接続されている。ツエナーダイオード１
９のカソードと接地間には設定回転数調整用抵抗
２０が接続され、ツエナーダイオード１９のカソ
ードとダイオード６のカソードとの間にはアノー
ドをツエナーダイオード１９側に向けたダイオー
ド２１が接続されている。またエキサイタコイル
７の一端と接地間にアノードを接地側に向けたダ
イオード２２が接続され、サイリスタ４のゲート
と接地間に抵抗２３が並列接続されている。本実
施例においては、信号コイル１３とダイオード１
０とコンデンサ１１と抵抗１２とにより第１の信
号供給回路が構成されている。またエキサイタコ
イル７とツエナーダイオード１９とダイオード１
８と抵抗２０とにより、エキサイタコイル７の図
示の破線矢印方向の他方の半サイクルの出力が第
２の設定レベルに達したときにサイリスタ４に点
弧信号を与える第２の信号供給回路が構成され、
これら第１及び第２の信号供給回路により機関の
点火時期にサイリスタ４に点弧信号を供給する信
号回路が構成されている。

上記の実施例においては、エキサイタコイル７
の端子電圧Veの回転角度に対する波形は第２図
Ａに示す通りであり、信号コイル１３が出力する
信号電圧Vsの波形は第２図Ｂに示す通りである。
またサイリスタ４のゲートカソード間の電圧Vg
の波形は第２図Ｃの通りである。尚第２図Ａ乃至
Ｃにおいて実線は機関の低速時の波形を示し、破
線は機関の高速時の波形をそれぞれ示している。

上記実施例において、スタータ等により機関の
回転軸が回転させられ、エキサイタコイル７の図
示の実線矢印方向の、一方の半サイクルの出力電
圧Ve1が立上がると、ダイオード６，５及び８を
通してコンデンサ３が図示の極性に充電される。
コンデンサ３の充電電流が流れ終わるとエキサイ
タコイル７の端子電圧は急速に零になり、直ちに
他方の半サイクルの出力電圧Ve2が立上がる。機
関の回転数が設定回転数以下の低速時には、この
エキサイタコイルの他方の半サイクルの出力電圧
Ve2が第２の設定レベルVt2に達しないように設
定されているため、このエキサイタコイルの他方
の半サイクルの電圧Ve2によりサイリスタ４に点
弧信号が供給されることはない。信号コイル１３
が図示の矢印方向の極性の点火時期決定用信号
Vs1を出力し、該信号Vs1が角度θ1において第１
の設定レベルVt1に達するとサイリスタ４に点弧
信号が供給される。従つてこの角度θ1でサイリス
タ４が導通してコンデンサ３の電荷がサイリスタ
４を通して１次コイル１ａに放電し、点火動作が
行われて機関が始動する。次いでエキサイタコイ
ル７が一方の半サイクルの出力電圧Ve1を発生す
るとトランジスタ１４にベース電流が流れて該ト
ランジスタが導通し、サイリスタ４の点弧信号を
該サイリスタから側路する。このようにして、機
関の低速時においては、信号コイル１３が発生す
る点火時期決定用信号Vs1によりサイリスタ４に
点弧信号が供給され、角度θ1で点火が行われる。
この低速時の点火時期は機関の回転数の上昇に伴
う信号Vs1の増大に伴つてある程度進角してい
く。

これに対し、機関の回転数が設定回転数Nsを
超えると、エキサイタコイル７の他方の半サイク
ルの出力電圧Ve2が角度θ2で第２の設定レベル
Vt2に達するため、この角度θ2でツエナーダイオ
ード１９が導通してサイリスタ４に点弧信号が供
給される。

従つて高速時には、エキサイタコイル７の他方
の出力電圧Ve2が第２の設定レベルVt2に達する
角度θ2で点火動作が行われる。この高速時の点火
時期も機関の回転数の上昇に伴うエキサイタ電圧
Ve2の増大に伴つて電圧Ve2の立上がり位置θ3付
近まで進角していく。サイリスタ４が導通した後
はエキサイタコイル７の他方の半サイクルの出力
電圧Ve2がダイオード２１とサイリスタ４とダイ
オード２２とを通して短絡され、抵抗２０で無用
な電力が消費されるのが防止される。

上記実施例による場合は、機関の回転数Ｎに対
する点火時期（角度）の特性は第３図に示すよう
になり、設定回転数Ns以上で点火時期が段階的
に進角する特性になる。ここで進角幅の理論的最
大値は、点火時期決定用信号Vs1がピークに達す
る角度θ1からエキサイタコイルの他方の半サイク
ルの電圧Ve2が立上がる角度θ3までの角度（＝｜
３−１｜）であり、進角幅が電気角で90度以
下に制限されていた従来の装置に比べて進角幅を
充分に広くとることができる。この進角幅はエキ
サイタコイルの出力と信号コイルの出力との位相
差を適宜に設定することにより任意に調整するこ
とができる。また進角が開始される設定回転数
Nsは抵抗２０の抵抗値を調整することにより調
整することができ、抵抗２０の抵抗値を小さくす
ると設定回転数Nsが高くなる。

第４図は本考案の他の実施例を示したもので、
この実施例においては、サイリスタ４のゲートに
接続されたダイオード１８のアノードに信号供給
用コンデンサ３０の一端が接続されている。コン
デンサ３０の他端は抵抗３１とアノードを該抵抗
３１側に向けたダイオード３２とを介してエキサ
イタコイル７の一端に接続され、エキサイタコイ
ル７の他端は接地されている。ダイオード３２の
アノードにはアノードを接地した信号供給用サイ
リスタ３３のカソードが接続され、該サイリスタ
のゲートカソード間及びゲートアノード間にそれ
ぞれ抵抗３４及びツエナーダイオード３５が並列
接続されている。またサイリスタ３３の両端に設
定回転数調整用抵抗２０が並列接続され、ダイオ
ード１８のアノードと接地間にアノードを接地側
に向けてダイオード３６が接続されている。この
実施例では、エキサイタコイル７とダイオード１
８，３２及び３６とツエナーダイオード３５と抵
抗２０，３１及び３４とサイリスタ３３とコンデ
ンサ３０とにより第２の信号供給回路が構成され
ている。その他の構成は第１図の実施例と同様で
ある。

上記第４図の実施例の各部の動作波形は第５図
Ａ乃至Ｃに示した通りである。この実施例におい
ては、第２の信号供給回路のコンデンサ３０はエ
キサイタコイル７の破線矢印方向の半サイクルの
出力電圧Ve2により図示の極性に充電される。エ
キサイタコイル７の出力電圧Ve2が第２の設定レ
ベルに達し、ツエナーダイオード３５がブレーク
ダウンするとサイリスタ３３に点弧信号が与えら
れ、該サイリスタ３３が導通する。従つてコンデ
ンサ３０の電荷がダイオード１８とサイリスタ４
のゲートカソード間とサイリスタ３３と抵抗３１
とを通して放電し、サイリスタ４に点弧信号が供
給される。機関の低速時には電圧Ve2が第２の設
定レベルに達しないように設定されているため、
ツエナーダイオード３５は導通せず、エキサイタ
コイル７の出力電圧によつてはサイリスタ４に点
弧信号が供給されない。従つて機関の低速時には
信号コイルが出力する信号Vs1により角度θ1でサ
イリスタに点弧信号が供給され、この角度θ1で点
火動作が行われる。これに対し、機関の回転数が
設定回転数Ns以上の高速領域になると、エキサ
イタコイル７の出力電圧Ve2が角度θ2で第２の設
定レベルVt2に達し、ツエナーダイオード３５が
導通する。これによりサイリスタ３３が導通し、
コンデンサ３０が放電してサイリスタ４に点弧信
号が供給される。従つて機関の高速時には、この
角度θ2でサイリスタ４が導通して点火動作が行な
われる。この場合も抵抗２０の抵抗値を調整する
ことにより進角が行われる設定回転数Nsを調整
することができる。

第１図及び第４図の実施例において、コンデン
サ１１と抵抗１２との並列回路は、信号コイルに
誘起するノイズ電圧によりサイリスタ４に点弧信
号が供給されることが無いようにサイリスタ４の
点弧信号入力回路に逆バイアスをかけるために設
けられたもので、場合によつてはこれらの並列回
路を省略して信号コイル１３の非接地側端子をダ
イオード１０のみを通してサイリスタ４のゲート
に接続するようにしてもよい。またこれらコンデ
ンサ１１と抵抗１２との並列回路をツエナーダイ
オードで置換えることもできる。

上記の各実施例において、信号コイル１３はエ
キサイタコイル７が設けられている磁石発電機内
に設けることもでき、該発電機と別個に設けられ
た信号発電機内に設けることもできる。また該信
号コイルをエキサイタコイルが配置された磁石発
電機の回転子磁極の一部を利用した信号発電機内
に設けることもできる。

［考案の効果］ 以上のように、本考案によれば、積分回路や比
較回路を用いることなく、簡単な回路構成で充分
な進角幅を有する進角特性を得ることができる利
点がある。

特に、本考案においては、第１の信号供給回路
によりサイリスタに点弧信号が与えられて該サイ
リスタが導通した後、エキサイタコイルの一方の
半サイクルの出力が立ち上がつたときに、直ちに
点弧信号側路用スイツチ回路を導通状態にしてサ
イリスタに点弧信号が与えられるのを阻止するこ
とにより、エキサイタコイルの一方の半サイクル
の出力と信号コイルの出力とが一部重なつても、
エキサイタコイルの一方の半サイクルにおいてサ
イリスタが導通することがないようにしたので、
エキサイタコイルの他方の半サイクルの出力と信
号コイルの出力との位相差を十分広く設定して進
角幅を広くとることができる利点がある。

また本考案によれば、信号コイルは１個だけ設
ければよいため、信号発電機の構成が複雑になる
ことがなく、また機関の回転数を検出する回路を
必要としないため、回路構成を簡単にすることが
できる。

【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図は第１図の実施例の各部の動作波形図、第３
図は同実施例により得られる進角特性の一例を示
した線図、第４図は本考案の他の実施例を示した
回路図、第５図は同実施例の各部の動作波形図で
ある。 １……点火コイル、２……点火プラグ、３……
点火エネルギー蓄積用コンデンサ、４……放電制
御用サイリスタ、７……エキサイタコイル、８，
１０，１７，１８，２１，２２，３２，３６……
ダイオード、１３……信号コイル、１４……点弧
信号側路用スイツチ回路を構成するトランジス
タ、１９，３５……ツエナーダイオード、２５…
…信号回路、３０……信号供給用コンデンサ、３
３……信号供給用サイリスタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 点火コイルと、内燃機関の回転に同期して交流
   電圧を発生する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一方の半
   サイクルの出力で前記点火エネルギー蓄積用コン
   デンサを一方の極性に充電するコンデンサ充電回
   路と、導通した際に前記点火エネルギー蓄積用コ
   ンデンサの電荷を前記点火コイルの１次コイルに
   放電させるように設けられた放電制御用サイリス
   タと、内燃機関の点火時期に前記放電制御用サイ
   リスタに点弧信号を与える信号回路とを備えた内
   燃機関用点火装置において、前記信号回路は、前
   記エキサイタコイルの前記一方の半サイクルの出
   力が立上がる位置より位相が進んだ位置で点火時
   期決定用信号を発生する信号コイルと、前記点火
   時期決定用信号が第１の設定レベルに達したとき
   に前記放電制御用サイリスタに点弧信号を供給す
   る第１の信号供給回路と、導通した際に前記点弧
   信号を前記放電制御用サイリスタのゲートから側
   路するように設けられ前記エキサイタコイルの前
   記一方の半サイクルの出力が立上がつたときに該
   一方の半サイクルの出力によりトリガされて導通
   する点弧信号側路用スイツチ回路と、前記エキサ
   イタコイルの他方の半サイクルの出力が第２の設
   定レベルに達したときに前記放電制御用サイリス
   タに点弧信号を供給する第２の信号供給回路とを
   具備し、内燃機関の回転数が設定回転数以下の場
   合には前記第１の信号供給回路のみが前記点弧信
   号の供給を行い高速時には前記第２の信号供給回
   路が前記点弧信号の供給を行うように前記第１及
   び第２の設定レベルが定められていることを特徴
   とする内燃機関用点火装置。