JPH0531269Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、内燃機関点火装置に関し、特に、内
燃機関の逆転を持続させないための点火制御手段
の改良に係り、例えば、内燃機関に搭載された磁
石発電機を電源とする内燃機関点火装置に利用し
て有効なものに関する。

〔従来の技術〕

一般に、オートバイ等に搭載される２サイクル
の内燃機関に適用される点火装置としては、CDI
（Condenser Discharge Ignition）回路が用いら
れている。

第５図はCDI方式による従来の点火装置を示す
回路図である。第５図において、磁石発電機（図
示せず）のエキサイタコイル１には短絡用ダイオ
ード２が並列接続されており、そのカソード側に
は整流用ダイオード３が接続されている。また、
磁石発電機にはその回転に応じたパルス信号を出
力するパルサコイル４が装着されており、このパ
ルサコイル４には抵抗５を介してダイオード６お
よびコンデンサ７が並列接続されている。ダイオ
ード３のカソードには点火用サイリスタ８のアノ
ードおよび充電用コンデンサ９が接続されてお
り、このコンデンサ９の出力側端とアースとの間
には点火コイル１０が接続されている。点火コイ
ル１０にはその２次側巻線に点火プラグ１１が接
続されている。また、サイリスタ８のカソードは
接地されており、ゲートは抵抗５に接続されてい
る。

この内燃機関点火装置において、エキサイタコ
イル１の交流出力電圧の正極性出力は整流用ダイ
オード３で半波整流され、負極性出力はダイオー
ド２によつてバイパスされる。整流用ダイオード
３の出力電圧はサイリスタ８がオフのときにコン
デンサ９を充電する。この充電時には点火コイル
１０に流れる電流は漸増する状態のため、２次巻
線に高圧電圧を発生させることは無い。

一方、パルサコイル４は、発電出力の変化に同
期して所定の周期でパルス電圧を発生する。この
パルス電圧の負極性電圧はダイオード６によつて
バイパスされ、正極性電圧のみがサイリスタ８の
ゲートに印加される。サイリスタ８はそのゲート
に所定レベル以上の正電圧が印加されると導通
し、コンデンサ９に充電されている電荷を点火コ
イル１０を介して放電させる。この放電は瞬間的
に行われるため、点火コイル１０の２次側に高電
圧が発生し、点火プラグ１１にスパークを発生さ
せることができる。コンデンサ９の電荷が放電す
ると、サイリスタ８のアノード−カソード間の電
圧は零の状態になり、サイリスタ８は非導通状態
に戻されるため、コンデンサ９は充電可能な状態
に戻されることになる。

ところで、第５図に示されているような回路に
おいては、何らかの原因で内燃機関が逆転した場
合、点火タイミングがエキサイタコイル１および
パルサコイル４の正極性電圧発生時点と負極性電
圧発生時点との時間差だけずれるものの、点火装
置は動作し続けるため、内燃機関の逆転が持続さ
れることになる。内燃機関の逆回転は車両の逆走
行を招き、きわめて危険な状態であるため、逆回
転発生時には速やかに点火装置が不動作状態にな
ることが望ましい。

従来、この問題を解決するものとして、例え
ば、実公昭53−17380号公報および実公昭53−
22651号公報に記載の内燃機関点火装置が提案さ
れている。前者は、回転方向検知用コイルを設
け、この出力に基づいて内燃機関の正転時にのみ
点火用サイリスタの動作を可能にする構成がとら
れている。また、後者は、エキサイタコイルに並
列接続された短絡用ダイオードに抵抗を接続し、
この抵抗に生じる電圧が機関の正転時に対応して
いることをもつて点火用サイリスタを動作状態に
する構成がとられている。

また、磁石発電機に設けるトリガピースを長く
形成し、機関の逆転が継続して生じないような位
置で点火させる方法も提案されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、このような内燃機関点火装置において
は、前者の場合、回転方向検知用コイルを必要と
するためにコストアツプを招き、後者の場合、短
絡用ダイオードを用いるため、スパークを発生さ
せることができる範囲が狭くなり、進角および遅
角の機能を持たせることが困難になる。

また、逆転時に回転が継続しない位置で点火さ
せる方法では、トリガピースを長くする必要があ
るため、ロータの真円度およびトリガピース形状
の加工精度の悪化を招きやすく、加工精度が厳格
化される。

本考案の目的は、簡単な構成により、内燃機関
の逆転継続を防止することができる内燃機関点火
装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案に係る内燃機関点火装置は、機関によつ
て駆動される磁石発電機２０のエキサイタコイル
１の出力を半波整流する整流用ダイオード３と、
エキサイタコイル１に並列に接続されて短絡する
短絡用ダイオード２と、２次巻線に点火プラグ１
１が接続される点火コイル１０と、点火コイル１
０の１次巻線に直列接続されて前記整流用ダイオ
ード３の出力によつて充電される充電用コンデン
サ９と、このコンデンサ９および前記点火コイル
１０に対し閉回路を形成可能に接続されている半
導体開閉素子８と、前記機関に同期して電気信号
を発生する信号発生源１９と、前記機関の点火時
期に点火信号を発生して前記半導体開閉素子８を
導通させる点火信号発生手段１２と、前記エキサ
イタコイル１の出力によつて直流電流を供給する
電源回路１３と、を備えた内燃機関点火装置にお
いて、 前記電源回路１３の基準電圧発生部１６は前記
磁石発電機２０のエキサイタコイル１と前記整流
用ダイオード３との間に接続されており、 前記磁石発電機２０のエキサイタコイル１の出
力の極性を利用して前記半導体開閉素子８を不動
作状態にする逆転防止回路３０が設けられている
とともに、この逆転防止回路３０は、 前記電源回路１３の基準電圧発生部１６に接続
され、この基準電圧を検出する基準電圧検出手段
３１と、 この基準電圧検出手段３１による検出信号と前
記点火信号発生手段１２による点火信号との論理
計算を実行し、その結果に基づいて前記半導体開
閉素子８の動作を制御する制御手段３２とから構
成されており、 さらに、前記点火信号発生手段１２は、機関の
正転時においては点火信号を磁石発電機２０のエ
キサイタコイル１の出力が非正である時に発生す
るように、また、機関の逆転時においては点火信
号を磁石発電機２０のエキサイタコイル１の出力
が正である時に発生するように設定されているこ
とを特徴とする。

〔作用〕

機関の正転時、点火信号が発生された時点にお
ける発電機の出力は正でないため、検出手段が検
出する基準電圧はロー（Low）レベルになる。
その結果、制御手段は点火信号が供給された時点
で半導体開閉素子を動作状態にさせる。

これに対して、機関の逆転時、点火信号が発生
された時点における発電機の出力は正であるた
め、検出手段が検出する基準電圧はハイ（Hi）
レベルになる。その結果、制御手段は点火信号の
有無にかかわらず、半導体開閉素子を常に不動作
状態にさせる。したがつて、機関の逆転の発生お
よび継続は防止されることになる。

〔実施例〕

第１図は本考案の一実施例である内燃機関点火
装置を示す回路図、第２図はそれが適用される磁
石発電機を示す模式図、第３図および第４図は機
関の正転時および逆転時における内燃機関点火装
置の各部の動作をそれぞれ示す各波形図である。

第１図において、第５図について説明した内燃
機関点火装置の構成要素と同一であるものには同
一符号を用いて、重複する説明を省略する。

本実施例において、この内燃機関点火装置は点
火信号発生手段としての点火時期制御用半導体集
積回路装置（以下、点火時期制御用IC、または、
単に、ICという。）１２と、このIC１２に駆動用
の直流を供給するための電源回路１３とを備えて
いる。点火時期制御用IC１２は電源回路１３か
らの直流によつて駆動され、信号発生源としての
パルサ（後記する。）からの電気信号に基づき、
機関の運転状況を検出する検出手段等（図示せ
ず）からの情報に対応して、現在の運転状況に最
適の点火時期を演算することにより、当該最適時
期に点火信号を発生するように構成されている。
電源回路１３はコンデンサ１４と、このコンデン
サ１４に接続されているトランジスタ１５と、こ
のトランジスタ１５を制御するツエナダイオード
１６と、抵抗１７，１８とを備えており、点火時
期制御用IC１２に基準電圧を印加するように構
成されている。

信号発生源としてのパルサ１９はパルサコイル
４を内蔵しており、第２図に示されているように
磁石発電機２０に装着される。すなわち、磁石発
電機２０は、エキサイタコイル１を外周部に装着
されている発電子２１と、機関の駆動を受けて回
転され、エキサイタコイル１に対向するように環
形状に配されている複数個のマグネツト２２ａを
備えている回転子２２とから構成されており、こ
の磁石発電機２０に対してパルサ１９は回転子２
２の外周に突設されているトリガピース２３に対
向するように装着される。

本実施例において、本考案に係る内燃機関点火
装置は、基準電圧検出手段と、制御手段とから成
る逆転防止回路３０を備えている。基準電圧検出
手段はNOT回路３１により構成されており、
NOT回路３１の入力端は前記電源回路１３にお
ける基準電圧発生部としてのツエナダイオード１
６に接続されている。制御手段３２はNAND回
路３３と、トランジスタ３４と、複数個の抵抗３
５〜３８とを備えており、トランジスタ３４はサ
イリスタ８のゲートに接続されている。NAND
回路３３の出力端はトランジスタ３４のゲートに
接続されており、NAND回路３３の一方の入力
端には前記NOT回路３１の出力端が、他方の入
力端には点火時期制御用IC１２の出力端がそれ
ぞれ接続されている。

第３図および第４図は前記構成に係る内燃機関
点火装置における各部の波形図であり、第３図に
は正転時が、第４図には逆転時がそれぞれ示され
ている。第３図および第４図において、ａは磁石
発電機の磁束変化を、ｂはエキサイタコイル１の
出力を、ｃはパルサコイル４の出力を、ｄは第１
図中(d)点における電圧変化を、ｅは同じくｅ点に
おける電圧変化を、ｆは同じくｆ点における電圧
変化を、ｇは同じくｇ点における電圧変化を、ｈ
は同じくｈ点における電圧変化をそれぞれ示して
いる。

次に作用を説明する。

機関が正転した場合、第３図に示されているよ
うに、パルサコイル４により原信号S₀が発生され
た時点においてははエキサイタコイル１の出力が
正極性でないため、第１図中のｄ点における電圧
はローレベル（OV）になつている。したがつ
て、ｅ点におけるNOT回路３１の出力はハイレ
ベルになる。その結果、ｇ点におけるNAND回
路３３の出力は、点火時期制御用IC１２から点
火信号Ｓが発生された時点においてローレベルに
なるため、トランジスタ３４はその時点において
ONになる。トランジスタ３４のONにより、ｈ
点における電圧がハイレベルになるため、サイリ
スタ８が動作状態になる。その結果、コンデンサ
９の充電電荷がサイリスタ８を介して点火コイル
１０に印加され、点火プラグ１１により点火が実
行ささ、以後、前記作動が繰り返されることによ
り正転が続行されることになる。

機関が何らかの原因によつて逆転した場合、第
４図に示されているように、パルサコイル４によ
り原信号S₀′が発生された時点においてはエキサ
イタコイル１の出力が正であるため、第１図中の
ｄ点における電圧はハイレベル（ツエナダイオー
ド１６により規定されるが、通常、5Vである。）
になつている。したがつて、ｅ点におけるNOT
回路３１の出力はローレベルになる。その結果、
ｇ点におけるNAND回路３３の出力は、点火時
期制御用IC１２からの点火信号S′の有無に関係な
く、常にハイレベルになるため、トランジスタ３
４はOFFのままになる。したがつて、ｈ点にお
ける電圧が常にローレベルになるため、サイリス
タ８は不動作状態を維持し続けることになり、点
火が実行されることはない。

なお、本考案は前記実施例に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲において、
種々変更可能であることはいうまでもない。

例えば、第１図においては基準電圧検出手段お
よび制御手段は電荷時期制御用ICから独立して
いるように図示されているが、これらは当該IC
に組み込むように構成してもよい。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、次のよ
うな効果が得られる。

(1) 逆転防止回路を設けることにより、機関の逆
回転持続を防止することができるため、安全運
転を確保することができる。

(2) 逆転防止回路をNOT回路およびNAND回路
等によつて構成することにより、点火時期制御
用ICに組み込むことができるため、コスト増
およびスペース増を抑制することができる。

(3) 磁石発電機側に回転方向検出用コイル等を別
途付設する必要がないため、回路の複雑化を回
避することができる。

(4) トリガピースを短く設定することができるた
め、ロータの真円度を悪化させずに済み、ま
た、トリガピース形状の加工精度の厳格性を緩
和することができる。

(5) 電源回路１３の基準電圧発生部１６が整流用
ダイオード３とエキサイタコイル１の間にて接
続されているため、逆転時の防止動作を確実に
行わせることができる。

すなわち、エキサイタコイル１にコンデンサ９
を充電するのとは逆の起電力が発生した際、この
電流は短絡用ダイオード２を介して流れ、このダ
イオード２の電圧降下によつて整流用ダイオード
３のアノード側が確実にマイナス電位になるた
め、基準電圧発生部１６もマイナス電位になり、
非正であることが確保されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である内燃機関点火
装置を示す回路図、第２図はそれが適用される磁
石発電機を示す模式図、第３図および第４図は機
関の正転時および逆転時における内燃機関点火装
置各部の動作をそれぞれ示す各波形図、第５図は
従来の内燃機関点火装置を示す回路図である。 １……エキサイタコイル、２……短絡用ダイオ
ード、３……整流用ダイオード、４……パルサコ
イル、８……点火用サイリスタ（半導体開閉素
子）、９……充電用コンデンサ、１０……点火コ
イル、１１……点火プラグ、１２……点火時期制
御用IC（点火信号発生手段）、１３……電源回路、
１４……コンデンサ、１５……トランジスタ、１
６……ツエナダイオード（基準電圧発生部）、１
７，１８……抵抗、１９……パルサ（信号発生
源）、２０……磁石発電機、２１……発電子、２
２……回転子、２２ａ……マグネツト、２３……
トリガピース、３０……逆転防止回路、３１……
NOT回路（基準電圧検出手段）、３２……制御手
段、３３……NAND回路、３４……トランジス
タ、３５〜３８……抵抗。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 機関によつて駆動される磁石発電機２０のエキ
   サイタコイル１の出力を半波整流する整流用ダイ
   オード３と、エキサイタコイル１に並列に接続さ
   れて短絡する短絡用ダイオード２と、２次巻線に
   点火プラグ１１が接続される点火コイル１０と、
   点火コイル１０の１次巻線に直列接続されて前記
   整流用ダイオード３の出力によつて充電される充
   電用コンデンサ９と、このコンデンサ９および前
   記点火コイル１０に対し閉回路を形成可能に接続
   されている半導体開閉素子８と、前記機関に同期
   して電気信号を発生する信号発生源１９と、前記
   機関の点火時期に点火信号を発生して前記半導体
   開閉素子８を導通させる点火信号発生手段１２
   と、前記エキサイタコイル１の出力によつて直流
   電流を供給する電源回路１３と、を備えた内燃機
   関点火装置において、 前記電源回路１３の基準電圧発生部１６は前記
   磁石発電機２０のエキサイタコイル１と前記整流
   用ダイオード３との間に接続されており、 前記磁石発電機２０のエキサイタコイル１の出
   力の極性を利用して前記半導体開閉素子８を不動
   作状態にする逆転防止回路３０が設けられている
   とともに、この逆転防止回路３０は、 前記電源回路１３の基準電圧発生部１６に接続
   され、この基準電圧を検出する基準電圧検出手段
   ３１と、 この基準電圧検出手段３１による検出信号と前
   記点火信号発生手段１２による点火信号との論理
   計算を実行し、その結果に基づいて前記半導体開
   閉素子８の動作を制御する制御手段３２とから構
   成されており、 さらに、前記点火信号発生手段１２は、機関の
   正転時においては点火信号を磁石発電機２０のエ
   キサイタコイル１の出力が非正である時に発生す
   るように、また、機関の逆転時においては点火信
   号を磁石発電機２０のエキサイタコイル１の出力
   が正である時に発生するように設定されているこ
   とを特徴とする内燃機関点火装置。