JPH0712690Y2 - 内燃機関の無接点点火装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、内燃機関の回転に同期して電圧が誘起される
発電コイルと、該発電コイルに接続されてその誘起電力
に基づき所定の点火動作を行わしめる点火制御回路とを
備えた内燃機関の無接点点火装置に関し、特に点火動作
を停止させる点火停止回路を備えたものに関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の内燃機関の無接点点火装置では、内燃機
関の運転を停止させるために点火動作を停止させる手段
として、自己保持型スイツチが発電コイルと並列に接続
されており、該自己保持型スイツチを開放状態にすると
機関の運転が可能となり、自己保持型スイツチを導通状
態にすると発電コイルから点火制御回路へ流れる電流が
側路されて失火状態となつて機関の運転が停止されるも
のであつた。

しかし、このような自己保持型スイツチを使用するもの
では、誤つて自己保持型スイツチを導通状態にしたまま
機関の再起動を行うことがしばしば起こり、この場合に
は失火状態のまま再起動を行うことになるので、燃焼室
及び点火プラグに燃料が多量に供給されていわゆるかぶ
りが生じ、再起動が著しく困難になる欠点があつた。

この欠点を解消するために、上記自己保持型スイツチの
代りに単に自己復帰型スイツチを使用することも考えら
れるが、この場合には再起動の問題は解消されるもの
の、機関を停止させる際には機関が完全に停止するまで
上記自己復帰型スイツチを押さえ続けておく必要がある
ため不便であり、またチエンソーなどの作業機械に使用
した場合には作業上著しい危険を伴う欠点がある。

そこで、これらの欠点を解消するため、自己復帰型スイ
ツチを設けてその作動時に発電コイルの誘起電圧をコン
デンサに充電せしめ、その放電時定数を利用して上記自
己復帰型スイツチの作動後においても所定時間だけ発電
コイルと並列に接続した半導体開閉素子を導通せしめる
構成とした点火停止回路を備えた内燃機関の無接点点火
装置が提供されるに至つた。

しかしながら、この装置は、機関の定常回転から停止す
るまでの時間を予測しそれに見合つた半導体開閉素子の
導通時間を上記放電時定数により予め設定するものであ
るため、機関の出力のばらつきや負荷変動等により機関
が停止するまでの時間が延びたときには、機関が停止す
る前に半導体開閉素子が不導通状態となつてしまう場合
があり、機関の運転を停止させることができないおそれ
があつた。もつとも、上記時定数を十分大きくしておけ
ば機関の運転を完全に停止させることができるものであ
るが、この場合には容量の大きいコンデンサ等を使用し
なければならず、装置の小型化を図ることができない欠
点があつた。また、上記装置では、上記半導体開閉素子
が何らかの原因で故障して導通不能になつた場合には、
上記自己復帰型スイツチを作動させても機関を停止させ
ることができず、安全対策上問題があつた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案は上記従来技術の欠点を除去するもので、機関の
再起動時には失火状態となるおそれがなく、機関を停止
せしめる操作が容易であり、また、機関の出力のばらつ
きや負荷変動等により機関が停止するまでの時間が延び
ても確実に機関を停止させることができるとともに、容
量の大きいコンデンサ等を使用する必要がなく小型化を
図ることができ、さらに、たとえスイッチング素子が故
障しても機関を停止させることができて安全対策上も有
利である内燃機関の無接点点火装置を提供しようとする
ものである。

〔問題点を解決するための手段〕 上記問題点を解決するため、本考案は、内燃機関の回転
に同期して電圧が誘起される発電コイルと、該発電コイ
ルに接続されてその誘起電力に基づき所定の点火動作を
行わしめる点火制御回路とを備えた内燃機関の無接点点
火装置において、自己復帰型スイツチと、第１のスイツ
チング素子と、上記自己復帰型スイッチの作動時又は第
１のスイツチング素子の導通時に上記発電コイルの誘起
電圧を充電するコンデンサと、該コンデンサの充電電荷
を所定時定数で放電せしめる放電回路と、上記コンデン
サの充電電圧が所定レベル以上のときに導通して上記第
１のスイツチング素子を導通せしめる第２のスイツチン
グ素子と、上記自己復帰型スイツチの作動時又は第１の
スイツチング素子の導通時に上記発電コイルから点火制
御回路へ流れる電流を側路せしめる低インピーダンスの
バイパス回路とからなる点火停止回路を設けた構成とし
たものである。

〔作用〕

本考案によれば、自己復帰型スイツチが作動されない限
り、第１のスイツチング素子も不導通状態を保つため、
バイパス回路が動作しない。したがつて、発電コイルか
ら所定の電流が側路されることなく点火制御回路へ流
れ、該点火制御回路が所定の動作を行い、点火が行われ
て内燃機関は運転される。

そして、内燃機関の運転を停止する際には、自己復帰型
スイツチが作動される。この結果、バイパス回路が動作
し、発電コイルから点火制御回路へ流れる電流が側路さ
れ、失火状態となる。同時に、上記自己復帰型スイッチ
の作動により発電コイルの誘起電圧がコンデンサに充電
され、これにより、第２のスイツチング素子が導通する
ため、第１のスイツチング素子が導通する。そして、放
電回路により上記コンデンサの充電電荷が所定時定数で
放電され、該コンデンサの充電電圧は徐々に下がるが、
その充電電圧が第２のスイツチング素子の導通状態を維
持するレベルを下回る以前に、内燃機関の次の回転周期
で発生する発電コイルの誘起電圧が上記コンデンサに充
電されるため、該コンデンサの充電電圧が再び上昇し、
上記第１のスイツチング素子及び第２のスイツチング素
子の導通状態が維持されるものである。なお、上記自己
復帰型スイツチを作動させて一旦第２のスイツチング素
子が導通すると、これにより第１のスイツチング素子も
導通するので、この第１のスイツチング素子の導通によ
り上述の如く内燃機関の次の回転周期で発生する発電コ
イルの誘起電圧が上記コンデンサに充電されるため、た
とえ上記自己復帰型スイツチが短時間で復帰しても、上
記第１のスイツチング素子及び第２のスイツチング素子
の導通状態が維持されるものである。そして、バイパス
回路は上記第１のスイツチング素子の導通時にも動作す
るので、結局、一旦自己復帰型スイツチが作動される
と、たとえ短時間で復帰しても、バイパス回路は動作し
続けることとなり、失火状態が維持され、内燃機関の運
転が停止に至るものである。

そして、内燃機関の運転が停止に至ると第２のスイツチ
ング素子が不導通状態になるので、第１のスイツチング
素子が不導通状態となり、しかも自己保持型ではなく自
己復帰型スイツチが使用されているため、機関の再起動
時にバイパス回路が動作せず、誤つて失火状態のまま機
関の再起動を行うおそれがないものである。

また、上記放電回路の時定数は、発電コイルの誘起電圧
が点火制御回路を動作させるのに不十分となる程度の機
関の回転数が低速回転となつた場合におけるその回転周
期に相当する時間だけ、コンデンサの充電電圧が第２の
スイツチング素子を導通状態に保つレベルを下回らない
ように設定すればよいものであるから、機関の出力のば
らつきや負荷変動等を考慮しても、上記時定数は従来の
如く機関の定常回転から停止するまでの時間を想定する
場合に比べて十分に小さくてすむものである。したがつ
て、本考案では上記コンデンサとして容量の小さいもの
を使用すれば足り、装置の小型化を図ることができるも
のである。

さらに、本考案では、上記第１のスイツチング素子及び
第２のスイツチング素子が何らかの原因で故障しても、
上記自己復帰型スイツチを作動させ続ければ低インピー
ダンスのバイパス回路の動作が維持されるので、内燃機
関の運転を停止させることができ、安全対策上も有利で
ある。

〔実施例〕

以下、図面に示す実施例に基づいて本考案を説明する。

第１図は本考案の装置の回路図を示すもので、（１）は
内燃機関の回転に同期して電圧が誘起される発電コイ
ル、（２）は該発電コイル（１）に接続された点火制御
回路、（３）は１次コイル（3a）が点火制御回路（２）
に接続された点火コイル、（４）は該点火コイル（３）
の２次コイル（3b）に接続された点火プラグであり、上
記点火制御回路（２）が発電コイル（１）の誘起電力に
基づき所定の動作を行ない、所定タイミングで点火コイ
ル（３）を介して点火プラグ（４）に高電圧を供給し
て、該点火プラグ（４）に火花が発生するようになつて
いる。なお、上記点火制御回路（２）はいわゆるコンデ
ンサ放電式又は電流遮断式等と問わず各種のものを使用
することができる。

また、（５）は自己復帰型スイツチで、これと抵抗値が
比較的小さいバイパス用抵抗（６）との直列回路が上記
発電コイル（１）の両端に接続されている。また、
（７）は第１のスイツチング素子たるサイリスタで、こ
のアノードが上記自己復帰型スイツチ（５）とバイパス
用抵抗（６）との接続中点に接続され、カソードが自己
復帰型スイツチ（５）の他端に接続されている。したが
つて、上記バイパス用抵抗（６）が自己復帰型スイツチ
（５）及び第１のスイツチング素子たるサイリスタ
（７）と相俟つて、これらが作動又は導通したときに発
電コイル（１）から点火制御回路（２）へ流れる電流を
側路せしめる低インピーダンスのバイパス回路を形成し
ている。

さらに、バイパス用抵抗（６）の両端にダイオード
（８）及びコンデンサ（９）の直列回路が接続され、上
記自己復帰型スイツチ（５）の作動時又はサイリスタ
（７）の導通時に発電コイル（１）の誘起電圧がコンデ
ンサ（９）に充電されるようになつている。

さらにまた、上記ダイオード（８）とコンデンサ（９）
の接続中点に抵抗（10）の一端が接続され、該抵抗（1
0）の他端は第２のスイツチング素子たるトランジスタ
（11）のエミツタに接続され、そのベースが抵抗（12）
を介して上記コンデンサ（９）の他端に接続されてい
る。また、上記第２のスイツチング素子たるトランジス
タ（11）のコレクタは上記サイリスタ（７）のゲートに
接続され、該サイリスタ（７）のゲート・カソード間に
は抵抗（13）が接続されている。すなわち、上記抵抗
（10）（12）及びトランジスタ（11）のエミツタ・ベー
ス間が上記コンデンサ（９）の充電電荷を所定時定数で
放電せしめる放電回路を形成しており、トランジスタ
（11）は上記コンデンサ（９）の充電電圧が所定レベル
以上のときに第１のスイツチング素子たるサイリスタ
（７）を導通せしめるようになつている。なお、上記第
１のスイツチング素子（７）はサイリスタに限定される
ものではなく、トライアツクやトランジスタ等を使用す
ることができるものである。

なお、第１図において、（14）は点火停止回路を示して
いる。

次に、上記構成の本考案の装置の動作を説明する。

まず、自己復帰型スイツチ（５）が作動されない限り、
サイリスタ（７）も不導通状態を保つため、上記バイパ
ス回路が動作せず、バイパス用抵抗（６）を通る電流は
流れない。したがつて、発電コイル（１）から所定電流
が側路されることなく点火制御回路（２）へ流れ、該点
火制御回路（２）が所定の動作を行い、点火が行われて
内燃機関は運転される。なお、第２図（ａ）には無負荷
状態における発電コイル（１）の正の誘起電圧波形を示
してある。なお、図面実施例の場合には、点火制御回路
（２）は発電コイル（１）の正の誘起電圧のみに基づい
て動作するようになつている。

そして、内燃機関の運転を停止する際には、自己復帰型
スイツチ（５）が作動される。今、第２図（ｃ）に示す
如く、微小時間Δｔだけ作動したとする。この結果、発
電コイル（１）からの電流が、バイパス用抵抗（６）→
自己復帰型スイツチ（５）の経路で流れ、発電コイル
（１）から点火制御回路（２）へ流れる電流がほとんど
側路され、失火状態となる。同時に、上記自己復帰型ス
イツチ（５）の作動により、発電コイル（１）からの電
流が、ダイオード（８）→コンデンサ（９）→自己復帰
型スイツチ（５）の経路、及びダイオード（８）→抵抗
（10）→トランジスタ（11）のエミツタ・ベース→抵抗
（12）→自己復帰型スイツチ（５）の経路で各々流れ
る。これによりコンデンサ（９）には電荷が充電され、
その充電電圧が所定レベルに達すると第２のスイツチン
グ素子たるトランジスタ（11）が導通状態となり、した
がつて、該トランジスタ（11）のエミツタ・コレクタ間
に電流が流れ出し、第２のスイツチング素子たるサイリ
スタ（７）がトリガされてそのアノード・カソード間が
導通状態となる。そして、コンデンサ（９）→抵抗（1
0）→トランジスタ（11）のエミツタ・ベース→抵抗（1
2）の経路で、コンデンサ（９）の充電電荷が所定時定
数で放電され、該コンデンサ（９）の充電電圧は第２図
（ｂ）に示すように徐々に下がるが、その充電電圧が上
記トランジスタ（11）の導通状態を維持するレベルを下
回る以前に、内燃機関の次の回転周期で発生する誘起電
圧がダイオード（８）→コンデンサ（９）→サイリスタ
（７）のアノード・カソードの経路でコンデンサ（９）
に充電されるため（この時点では既に上記微小時間Δｔ
を経過しており、自己復帰型スイツチ（５）は作動して
いない。）、該コンデンサ（９）の充電電圧が再び上昇
し、上記トランジスタ（11）の導通状態が維持されるも
のである。したがつて、自己復帰型スイツチ（５）の作
動が終了しても、発電コイル（１）に誘起電圧が発生す
る度ごとに第１のスイツチング素子たるサイリスタ
（７）が導通状態となり、発電コイル（１）から点火制
御回路（２）へ流れる電流はバイパス用抵抗（６）→サ
イリスタ（７）のアノード・カソードの経路によつて側
路され続け失火状態が維持されるものである。

したがつて、結局、一旦自己復帰型スイツチ（５）が作
動されると、たとえ短時間で復帰しても、失火状態が維
持され、内燃機関の運転が停止に至るものである。

そして、内燃機関の運転が停止に至ると第２のスイツチ
ング素子たるトランジスタ（11）が不導通状態になるの
で第１のスイツチング素子たるサイリスタ（７）が不導
通状態に保たれ、しかも自己保持型ではなく自己復帰型
スイツチ（５）が使用されているため、機関の再起動時
に誤つて失火状態のまま機関の再起動を行うおそれがな
いものである。そして、本考案では、発電コイル（１）
で発電される誘起電圧のうち、点火に寄与する誘起電圧
（正の誘起電圧波形）をコンデンサ（９）に充電する場
合には、この充電を自己復帰型スイッチ（５）の作動
時、または第１のスイッチング素子たるサイリスタ
（７）の導通時に行うようにすることで、定常運転時に
おいて点火性能の低下をひき起こすという不具合も生じ
ることはない。

また、上記放電回路の時定数は、発電コイル（１）の誘
起電圧が点火制御回路（２）を動作させるのに不十分と
なる程度に機関の回転数が低速回転となつた場合におけ
るその回転周期に相当する時間だけ、コンデンサ（９）
の充電電圧が第２のスイツチング素子たるトランジスタ
（11）を導通状態に保つレベルを下回らないように設定
すればよいものであるから、機関の出力のばらつきや負
荷変動等を考慮しても、上記時定数は従来の如く機関の
定常回転から停止するまでの時間を想定する場合に比べ
て十分に小さくてすむものである。したがつて、本考案
では上記コンデンサ（９）として容量の小さいものを使
用すれば足り、装置の小型化を図ることができるもので
ある。

さらに、本考案では、上記第１のスイツチング素子
（７）及び第２のスイツチング素子（11）が万一何らか
の原因で故障しても、上記自己復帰型スイツチ（５）を
作動させ続ければ、発電コイル（１）から点火制御回路
（２）へ流れる電流はバイパス用抵抗（６）→自己復帰
型スイツチ（５）の経路によつて側路され続けるので、
内燃機関の運転を停止させることができ、安全対策上も
有利である。

〔考案の効果〕

本考案によれば、機関の再起動時には失火状態となるお
それがなく、機関を停止せしめる操作が容易であり、ま
た、機関の出力のばらつきや負荷変動等により機関が停
止するまでの時間が延びても確実に機関を停止させるこ
とができるとともに、容量の大きいコンデンサ等を使用
する必要がなく小型化を図ることができ、しかも、内燃
機関の定常運転時においては、所期の点火性能が安定的
に得られ、さらに、たとえスイッチング素子が故障して
も機関を停止させることができて安全対策上も有利であ
る効果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図は本考案
を示す電気回路図、第２図（ａ）及び（ｂ）は回路各部
の電圧波形図、第２図（ｃ）はその波形図に対応するタ
イムチヤート図である。 （１）……発電コイル、（２）……点火制御回路、
（３）……点火コイル、（４）……点火プラグ、（５）
……自己復帰型スイツチ、（７）……サイリスタ（第１
のスイツチング素子）、（９）……コンデンサ、（11）
……トランジスタ（第２のスイツチング素子）、（14）
……点火停止回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭58−25675（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−167162（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−163763（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭55−26536（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の回転に同期して電圧が誘起され
   る発電コイルと、該発電コイルに接続されてその誘起電
   力に基づき所定の点火動作を行わしめる点火制御回路と
   を備えた内燃機関の無接点点火装置において、自己復帰
   型スイッチと、第１のスイッチング素子と、上記自己復
   帰型スイッチの作動時又は第１のスイッチング素子の導
   通時に上記発電コイルの誘起電圧を充電するコンデンサ
   と、該コンデンサの充電電荷を所定時定数で放電せしめ
   る放電回路と、上記コンデンサの充電電圧が所定レベル
   以上のときに導通して上記第１のスイッチング素子を導
   通せしめる第２のスイッチング素子と、上記自己復帰型
   スイッチの作動時又は第１のスイッチング素子の導通時
   に上記発電コイルから点火制御回路へ流れる電流を側路
   せしめる低インピーダンスのバイパス回路とからなる点
   火停止回路を設けたことを特徴とする内燃機関の無接点
   点火装置。