JPH0566269U - 内燃機関用点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】エキサイタコイルの負方向出力を有効に利用し
て、点火時期制御回路の電源を構成するとともに、点火
エネルギー蓄積用コンデンサの充電電圧を高めて点火性
能を向上させる。 【構成】点火時期制御回路１６の電源端子間に電源コン
デンサ１２を接続し、エキサイタコイル２と直列に直列
コンデンサ５を接続する。エキサイタコイルの負方向出
力によりダイオード１１を通して電源コンデンサを充電
する。電源コンデンサの両端の電圧が設定値以上になっ
たときにサイリスタ１３を導通させて電源コンデンサの
充電を停止させる。サイリスタ１３とダイオード９とを
通して直列コンデンサ５を充電し、エキサイタコイル２
の両端の電圧と直列コンデンサ５の両端の電圧との和の
電圧で、点火エネルギー蓄積用コンデンサ３を充電す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、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。

【０００２】

【従来の技術】

周知のように、コンデンサ放電式の内燃機関用点火装置は、点火コイルと、内 燃機関と同期回転する磁石発電機内に設けられたエキサイタコイルと、点火コイ ルの１次側に設けられてエキサイタコイルの正の半サイクルの出力電圧で一方の 極性に充電される点火エネルギー蓄積用コンデンサと、導通した際に点火エネル ギー蓄積用コンデンサの電荷を点火コイルの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を制御するために放電制御 用サイリスタにトリガ信号を与える時期を制御する点火時期制御回路とにより構 成される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

この種の点火装置において、エキサイタコイルのターン数を多くしておくと、 低速時にエキサイタコイルに誘起する電圧を高くして低速時に満足な点火性能を 得ることができるが、高速時には該エキサイタコイルの出力電圧が飽和し、高速 時の点火性能が低下してしまう。またエキサイタコイルのターン数を少なくして おくと、低速時にエキサイタコイルに誘起する電圧が不足して低速式の点火性能 が低下し、機関の始動回転数［rpm]が高くなってしまう。従って機関の低速時か ら充分な点火性能を得るためには、ターン数が多い低速用のエキサイタコイルと ターン数が少ない高速用のエキサイタコイルとの双方を設ける必要があり、磁石 発電機の構造が複雑になるという問題があった。また磁石発電機内に２つのエキ サイタコイルを設けると、ランプ負荷等の他の負荷に電力を供給する発電コイル を設けるスペースが不足し、他の負荷に充分な電力を供給しようとすると発電機 が大形になるという問題があった。

【０００４】 本考案の目的は、磁石発電機内に１個のエキサイタコイルを設けるだけで低速 から高速まで充分な点火性能を得ることができる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。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、点火コイルと、内燃機関と同期回転する磁石発電機内に設けられた エキサイタコイルと、点火コイルの１次側に設けられてエキサイタコイルの正の 半サイクルの出力電圧により一方の極性に充電される点火エネルギー蓄積用コン デンサと、導通した際に点火エネルギー蓄積用コンデンサの電荷を点火コイルの 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 点火時期を制御するために放電制御用サイリスタにトリガ信号を与える時期を制 御する点火時期制御回路とを備えた内燃機関用点火装置に係わるものである。

【０００６】 本考案においては、エキサイタコイルに対して直列に接続された直列コンデン サと、点火時期制御回路の電源端子間に接続された電源コンデンサと、エキサイ タコイルの負の半サイクルの出力で電源コンデンサを一方の極性に充電する電源 コンデンサ充電回路と、導通した際に電源コンデンサの充電電流を該電源コンデ ンサから側路するように設けられた電圧調整用サイリスタと、電源コンデンサの 両端の電圧が設定値以上になったときに電圧調整用サイリスタを導通させるトリ ガ回路と、エキサイタコイルの負の半サイクルの出力で電圧調整用サイリスタを 通して直列コンデンサをエキサイタコイルの正の半サイクルの出力電圧と同極性 に充電する直列コンデンサ充電回路とを設け、エキサイタコイルの正の半サイク ルの出力電圧と直列コンデンサの両端電圧との和の電圧をダイオードを通して点 火エネルギー蓄積用コンデンサに印加するようにした。

【０００７】

【作用】

上記のように、エキサイタコイルに直列に接続した直列コンデンサを、エキサ イタコイルの負の半サイクルの出力電圧により充電して、該直列コンデンサの両 端電圧とエキサイタコイルの正の半サイクルの出力電圧との和により点火エネル ギー蓄積用コンデンサを充電するようにすると、高速時に所定の出力電圧を発生 するように巻かれた１個のエキサイタコイルを設けるだけで機関の低速時にも十 分に高い電圧を点火エネルギー蓄積用コンデンサに印加することができる。従っ て１個のエキサイタコイルを設けるだけで低速時から高速時まで充分な点火性能 を得ることができる。

【０００８】 また上記のように点火時期制御回路の電源端子間に電源コンデンサを接続して 、該電源コンデンサをエキサイタコイルの負の半サイクルの出力により充電する ようにすると、バッテリを用いないで点火時期制御回路を駆動することができる 。

【０００９】 更に上記のように、電圧調整用サイリスタを設けて、電源コンデンサの両端の 電圧が設定値以上のなったときに該サイリスタを導通させることにより電源コン デンサの充電電流を該電源コンデンサから側路するようにすると、電源コンデン サの両端の電圧をほぼ設定値に保つことができるため、点火時期制御回路を安定 に動作させることができる。

【００１０】 また上記のように、エキサイタコイルの負の半サイクルの出力により電圧調整 用サイリスタを通して直列コンデンサを充電するようにすると、電源コンデンサ の充電が完了した後に、続いて直列コンデンサを充電することになるため、エキ サイタコイルの負の半サイクルの出力を有効に利用することができる。

【００１１】

【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。

【００１２】 図１は本考案の第１の実施例を示したものである。同図において１は１次コイ ル１ａ及び２次コイル１ｂを有する点火コイル、２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、エキサイタコイル２は、機関の回 転に同期して図示の矢印方向の極性の正の半サイクルの電圧と負の半サイクルの 電圧とを交互に誘起する。点火コイルの１次コイル１ａ及び２次コイル１ｂの一 端は接地され、１次コイル１ａの非接地側端子は点火エネルギー蓄積用コンデン サ３の一端に接続されている。コンデンサ３の他端はカソードを接地した放電制 御用サイリスタ４のアノードに接続され、該サイリスタ４が導通した時にコンデ ンサ３の電荷が該サイリスタ４を通して１次コイル１ａに放電するようになって いる。

【００１３】 エキサイタコイル２の一端には直列コンデンサ５の一端が接続され、該直列コ ンデンサ５の他端はアノードをこのコンデンサ５側に向けたダイオード６を通し てコンデンサ３とサイリスタ４のアノードとの接続点に接続されている。エキサ イタコイル２の他端と接地間にアノードを接地側に向けたダイオード８が接続さ 、直列コンデンサ５のダイオード６側の端子と接地間にアノードを接地側に向け たダイオード９が接続されている。また点火コイル１の１次コイル１ａの両端に カソードを接地側に向けたダイオード１０が接続され、エキサイタコイル２が図 示の矢印方向の正の半サイクルの電圧Ｖｅを誘起した時に、エキサイタコイル２ の両端電圧と直列コンデンサ５の両端電圧との和の電圧がダイオード６を通して コンデンサ３に印加されて、エキサイタコイル２→直列コンデンサ５→ダイオー ド６→コンデンサ３→ダイオード１０→ダイオード８→エキサイタコイル２の経 路でコンデンサ３が充電されるようになっている。

【００１４】 本実施例では、エキサイタコイル２と直列コンデンサ５とダイオード６，８及 び１０とにより、点火エネルギー蓄積用コンデンサ３の充電回路が構成されてい る。

【００１５】 エキサイタコイル２の他端にはまたダイオード１１のアノードが接続され、該 ダイオード１１のカソードと接地間に電源コンデンサ１２が接続されている。ダ イオード１１のアノードと接地間にカソードを接地側に向けた電圧調整用サイリ スタ１３が接続され、該サイリスタ１３のアノードとゲート間及びゲートとカソ ード間にそれぞれツェナーダイオード１４及び抵抗１５が接続されている。電源 コンデンサ１２はエキサイタコイル２の負の半サイクルの電圧（図示の矢印と反 対の極性の電圧）で、ダイオード１１を通して図示の極性に充電される。コンデ ンサ１２の端子電圧が設定値に達するとツェナーダイオード１４が導通してサイ リスタ１３に点弧信号が与えられるため該サイリスタ１３が導通してコンデンサ １２の充電電流を側路し、コンデンサ１２の端子電圧を一定値に制限する。

【００１６】 この実施例では、ツェナーダイオード１４と抵抗１５とにより、電源コンデン サ１２の両端の電圧が設定値以上になったときに電圧調整用サイリスタ１３をト リガするトリガ回路が構成されている。

【００１７】 また電圧調整用サイリスタ１３が導通するとエキサイタコイル２から該サイリ スタ１３とダイオード９とを通して直列コンデンサ５に充電電流が供給されるた め、該直列コンデンサ５が図示の極性に充電される。即ち、本考案においては、 エキサイタコイルが負の半サイクルの出力を発生したときに、該エキサイタコイ ルの負の半サイクルの出力で先ず電源コンデンサ１２を設定電圧まで充電し、該 電源コンデンサ１２の充電が完了した後に直列コンデンサ５を充電する。

【００１８】 コンデンサ１２は点火時期制御回路１６の電源端子間に接続され、該コンデン サ１２の両端の電圧で点火時期制御回路１６が駆動されるようになっている。点 火時期制御回路１６は内燃機関に取付けられた信号発電機内に設けられた信号コ イル１７の出力を入力として各回転速度における点火時期を演算し、各点火時期 にサイリスタ４のゲートにトリガ信号を与える。

【００１９】 点火コイル１の２次コイル１ｂの非接地側端子は、図示しない機関の気筒に取 付けられた点火プラグ２０の非接地側端子に高圧コードを介して接続されている 。

【００２０】 上記の実施例において、エキサイタコイル２は図３（ａ）に示すように、機関 の回転に同期して交流電圧Ｖｅを誘起する。エキサイタコイル２が負の半サイク ルの電圧を誘起すると、エキサイタコイル２からダイオード１１を通して電源コ ンデンサ１２が図示の極性に充電される。電源コンデンサ１２の両端の電圧が設 定値以上になると、ツェナーダイオード１４が導通して電圧調整用サイリスタ１ ３にトリガ信号を与えるため、該サイリスタ１３が導通し、電源コンデンサ１２ の充電電流を該電源コンデンサから側路する。サイリスタ１３により電源コンデ ンサ１２から側路された電流は全てダイオード９を通して直列コンデンサ５に供 給されるため、該直列コンデンサ５が図示の極性に充電される。

【００２１】 次いでエキサイタコイル２が図示の矢印方向の正の半サイクルの電圧を誘起す ると、エキサイタコイル２→コンデンサ５→ダイオード６→コンデンサ３→ダイ オード１０及び点火コイルの１次コイル１ａ→ダイオード８→エキサイタコイル ２の経路で点火エネルギー蓄積用コンデンサ３が図示の極性に充電され、コンデ ンサ３の端子電圧Ｖc は図３（ｃ）に破線で示したように上昇する。次いで点火 時期θｉにおいて図３（ｂ）に示すように信号コイル１７が信号Ｖs を出力する と、点火時期制御回路１６がサイリスタ４にトリガ信号を与えるため、サイリス タ４が導通し、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 電する。これにより点火コイルの２次コイル１ｂに高電圧Ｖｈ（図３ｄ）が誘起 し、この高電圧により点火プラグ２０に火花が生じて機関が点火される。

【００２２】 電源コンデンサ１２の端子電圧波形は図３（ｅ）のようになり、点火時期制御 回路１６に定電圧が印加される。

【００２３】 尚上記の実施例において、信号コイル１７が誘起する信号電圧Ｖｓは機関の最 大進角位置で生じる負極性の信号Ｖs1と最小進角位置で生じる正極性の信号Ｖs2 とからなり、点火時期制御回路１６はこれらの信号を入力として最小進角位置と 最大進角位置との間で立上り位置が変化するトリガ信号を発生する。図３は、点 火時期制御回路１６が機関の低速時に最小進角位置でトリガ信号を出力した時の 動作波形を示している。

【００２４】 上記のように、本考案においては、エキサイタコイル２の負の半サイクルの出 力により電源コンデンサを充電した後、電圧調整用サイリスタを通してエキサイ タコイルに直列に接続された直列コンデンサ５を充電し、エキサイタコイル２の 正の半サイクルの電圧と直列コンデンサの端子電圧との和の電圧を点火エネルギ ー蓄積用コンデンサ３に印加して点火エネルギー蓄積用コンデンサ３を充電する ようにしたため、図３（ｃ）に示したように、エキサイタコイル２の正の半サイ クルの出力電圧のみによりコンデンサ３を充電した場合の充電電圧Ｖｃ´に比べ てコンデンサ３の充電電圧Ｖｃを高くすることができ、機関の低速時においても コンデンサ３を十分高い電圧まで充電することができる。従って特に低速用のエ キサイタコイルを設けなくても低速時の点火性能を高めることができる。

【００２５】 図２は本考案の第２の実施例の要部を示したもので、この例ではエキサイタコ イル２の両端にサイリスタ２１と、抵抗２２ないし２４と、ダイオード２５とツ ェナーダイオード２６とからなる定電圧回路２７を接続した。

【００２６】 この実施例においては、機関の高速時にエキサイタコイル２の正の半サイクル の出力電圧が設定値を超えた時にツェナーダイオード２６が導通してサイリスタ ２１にトリガ信号を与える。これによりサイリスタ２１が導通してエキサイタコ イル２の出力を短絡するため、機関の高速時にコンデンサ３の充電電圧が過大に なるのが防止される。

【００２７】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、エキサイタコイルに直列に接続した直列コン デンサを、エキサイタコイルの負の半サイクルの出力電圧により充電して、該直 列コンデンサの両端電圧とエキサイタコイルの正の半サイクルの出力電圧との和 により点火エネルギー蓄積用コンデンサを充電するようにしたので、高速時に所 定の出力を発生する１個のエキサイタコイルを用いて機関の低速時にも十分に高 い電圧まで点火エネルギー蓄積用コンデンサを充電することができる。従って本 考案によれば、１個のエキサイタコイルを設けるだけで機関の低速時から高速時 まで充分な点火性能を得ることができる利点がある。

【００２８】 また本考案によれば、点火時期制御回路の電源端子間に電源コンデンサを接続 して、該電源コンデンサをエキサイタコイルの負の半サイクルの出力により充電 するようにしたので、点火動作には何等影響を与えることなく、バッテリを用い ないで点火時期制御回路を駆動することができる。

【００２９】 更に本考案によれば、電圧調整用サイリスタを設けて、電源コンデンサの両端 の電圧が設定値以上になったときに該サイリスタを導通させることにより電源コ ンデンサの充電電流を該電源コンデンサから側路するとともに、該電圧調整用サ イリスタを通して直列コンデンサを充電するようにしたので、電源コンデンサの 充電が完了した後、続いて直列コンデンサを充電することができ、エキサイタコ イルの負の半サイクルの出力を有効に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例を示した回路図である。

【図２】本考案の第２の実施例の要部を示した回路図で
ある。

【図３】（ａ）ないし（ｅ）は、図１の実施例の各部の
動作波形を示した波形図である。

【符号の説明】

１ 点火コイル ２ エキサイタコイル 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 ５ 直列コンデンサ ６ ダイオード ８ ダイオード ９ ダイオード １０ ダイオード １１ ダイオード １２ 電源コンデンサ １３ 電圧調整用サイリスタ １４ ツェナーダイオード

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 点火コイルと、内燃機関と同期回転する
   磁石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次側に設けられて前記エキサイタコイルの
   正の半サイクルの出力電圧により一方の極性に充電され
   る点火エネルギー蓄積用コンデンサと、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を制御するため
   に前記放電制御用サイリスタにトリガ信号を与える時期
   を制御する点火時期制御回路とを備えた内燃機関用点火
   装置において、 前記エキサイタコイルに対して直列に接続された直列コ
   ンデンサと、 前記点火時期制御回路の電源端子間に接続された電源コ
   ンデンサと、 前記エキサイタコイルの負の半サイクルの出力で前記電
   源コンデンサを一方の極性に充電する電源コンデンサ充
   電回路と、 導通した際に前記電源コンデンサの充電電流を該電源コ
   ンデンサから側路するように設けられた電圧調整用サイ
   リスタと、 前記電源コンデンサの両端の電圧が設定値以上になった
   ときに前記電圧調整用サイリスタを導通させるトリガ回
   路と、 前記エキサイタコイルの負の半サイクルの出力で前記電
   圧調整用サイリスタを通して前記直列コンデンサを前記
   エキサイタコイルの正の半サイクルの出力電圧と同極性
   に充電する直列コンデンサ充電回路とを具備し、 前記エキサイタコイルの正の半サイクルの出力電圧と前
   記直列コンデンサの両端電圧との和の電圧がダイオード
   を通して前記点火エネルギー蓄積用コンデンサに印加さ
   れていることを特徴とする内燃機関用点火装置。