JPH0735764U - 内燃機関用点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】点火動作時にコンデンサ充電用のコンバータ回
路の動作を停止させる制御回路の構成を簡単にしたコン
デンサ放電式の内燃機関用点火装置を提供する。 【構成】内燃機関の回転に同期して交流電圧を発生する
発電コイル１５を用い、発電コイル１５が正の半サイク
ルの電圧を発生している期間コンバータ回路１の発振器
４の動作を停止させ、発電コイル１５が負の半サイクル
の電圧を発生している期間発振器４を動作させるように
コンバータ回路１を制御するコンバータ制御回路１７を
設ける。点火信号供給装置１１は、発電コイル１５が負
の半サイクルの電圧を発生している期間にサイリスタ１
０に点火信号を与えるように構成しておく。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、バッテリを電源として用い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。

【０００２】

【従来の技術】

この種の点火装置として図３に示したものが知られている。図３において１は バッテリ２の出力を交流電圧に変換するコンバータ回路である。このコンバータ 回路は、２次コイル３ｂの一端が接地された昇圧トランス３と、バッテリ２から キースイッチＳＷを通して電源電圧が与えられて発振するパルス発振器４と、昇 圧トランスの１次コイル３ａに対して直列に接続されて発振器４の出力に同期し てオンオフさせられる電流制御用スイッチ５とを有し、バッテリ２からスイッチ ＳＷを通して昇圧トランス３の１次コイル３ａに供給される電流を電流制御用ス イッチ５のオンオフにより断続させて昇圧トランス３の２次コイル３ｂに２００ ［Ｖ］程度の比較的高い電圧を誘起させる。図３に示した例では、スイッチ５が エミッタを接地したＮＰＮトランジスタＴｒからなり、そのコレクタがトランス ３の１次コイル３ａの一端に接続されて、１次コイル３ａとトランジスタのコレ クタエミッタ間回路とが直列に接続されている。また図示の例では、トランス３ の２次コイルの両端にアノードを接地側に向けたダイオード６が接続されている 。

【０００３】 ７は１次コイル７ａと２次コイル７ｂとを有する点火コイルで、点火コイル７ の１次コイル及び２次コイルの一端が接地されている。点火コイルの１次コイル ７ａの一端は接地され、該１次コイルの他端に点火エネルギー蓄積用コンデンサ ８の一端が接続されている。コンデンサ８の他端はダイオード９を通して昇圧ト ランス３の２次コイルの非接地側端子に接続されている。

【０００４】 １０は導通した際に点火エネルギー蓄積用コンデンサ８の電荷を点火コイルの １次コイル７ａに放電させる放電用サイリスタ、１１は内燃機関の点火時期に放 電用サイリスタ１０に点火信号を与えて該サイリスタを導通させる点火信号供給 装置である。図示の例ではコンデンサ８とダイオード９との接続点と接地間に放 電用サイリスタ１０が接続され、該サイリスタＴh のゲートカソード間に抵抗１ ２が接続されている。

【０００５】 １３は点火動作が行われる毎に一定時間の間発振器４の発振を停止させる発振 停止回路で、この発振停止回路１３は、点火信号の供給を検出することにより発 振を停止させるタイミングを定める発振停止タイミング設定回路と、発振が停止 したときに一定の時間を計測して発振を再開させるタイミングを定める発振再開 タイミング設定回路とを備えていて、点火信号が供給されたことが検出されたと きに発振器４の構成要素の一部を短絡することにより該発振器の動作を一定時間 の間停止させる。

【０００６】 図３に示した内燃機関用点火装置において、トランジスタＴr は発振器４から パルス信号が与えられる毎に導通し、該パルス信号が消滅すると遮断状態になる 。従って、トランジスタＴr は発振器４の出力に同期してオンオフを繰り返して おり、このトランジスタのオンオフに伴ってバッテリ２からトランス３の１次コ イル３ａに供給される電流が断続させられる。そのためトランスの２次コイル３ ｂに２００［Ｖ］程度の比較的高い電圧が誘起し、この電圧によりダイオード９ を通してコンデンサ８が図示の極性に充電される。機関の点火時期にサイリスタ Ｔh のゲートに点火信号が与えられると、該サイリスタＴh が導通してコンデン サ８の電荷を点火コイルの１次コイル７ａに放電させる。このときの電流変化に より点火コイルの２次コイル７ｂに高電圧が誘起する。この高電圧は機関の気筒 に取り付けられた点火プラグ１４に印加されるため、該点火プラグ１４に火花が 生じて機関が点火される。

【０００７】 図３の点火装置において、発振停止回路１３が設けられていなかったとすると 、発振器４の発振周期がサイリスタ１０のターンオフ時間よりも短いときに、該 サイリスタが導通状態に保持され、コンバータ回路１の出力がサイリスタ１０を 通して短絡される。そのためコンデンサ８の充電が行われなくなり、点火動作が 行われなくなる。これを防ぐため、従来のこの種の点火装置では、発振停止回路 １３を設けて、放電用サイリスタ１０に点火信号が供給されたときに一定の時間 の間発振器４の発振を停止させて、コンバータ回路１の出力を停止させるように していた。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

図３に示した従来の点火装置においては、発振停止回路１３を構成するために 、発振を停止させるタイミングを定める発振停止タイミング設定回路と、発振を 再開させるタイミングを定める発振再開タイミング設定回路との２つのタイミン グ設定回路を必要としたため、発振停止回路１３の構成が複雑になるという問題 があった。

【０００９】 本考案の目的は、点火動作時にコンバータ回路の動作を停止させるための回路 の構成を簡単にすることができる内燃機関用点火装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は、昇圧トランスと該昇圧トランスの１次コイルに対して直列に接続さ れて発振器の出力に同期してオンオフさせられる電流制御用スイッチとを有して 、バッテリから昇圧トランスの１次コイルに供給される電流を該電流制御用スイ ッチのオンオフにより断続させて該昇圧トランスの２次コイルに電圧を誘起させ るコンバータ回路と、点火コイルと、該点火コイルの１次側に設けられてコンバ ータ回路の出力により整流器を通して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用サイリスタと、内燃機 関の点火時期に放電用サイリスタに点火信号を与えて該サイリスタを導通させる 点火信号供給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。

【００１１】 本考案においては、内燃機関の回転に同期して交流電圧を出力する発電機内に 配置された発電コイルと、該発電コイルが一方の極性の半サイクルの出力電圧を 発生している期間電流制御用スイッチのオンオフ動作を行わせ、該発電コイルが 他方の半サイクルの出力電圧を発生している期間、電流制御用スイッチのオンオ フ動作を停止させるように発電コイルの出力に応じて電流制御用スイッチを制御 するコンバータ制御回路とを設ける。点火信号供給回路は、発電コイルが他方の 半サイクルの出力を発生している期間に点火信号を供給するように構成しておく 。

【００１２】 なおコンバータ制御回路は、発振器の動作を制御することにより電流制御用ス イッチを制御するものでもよく、電流制御用スイッチを直接制御するようにした ものでもよい。

【００１３】 即ち、電流制御用スイッチのオンオフ動作を停止させるには、発振器の発振を 止めてもよく、電流制御用スイッチのオンオフ動作自体を停止させてもよい。発 振器の発振を停止させるには、例えば、発振器の電源を遮断したり、スイッチ手 段により発振器の構成要素の一部を短絡したり、スイッチ手段により発振器の回 路の一部を切り離したりすればよい。また電流制御用スイッチのオンオフ動作を 止めるには、例えば発振器から該電流制御用スイッチにトリガ信号が与えられる のを阻止すればよい。

【００１４】

【作用】

上記のように構成すると、発電コイルの波形を利用してコンバータ回路の動作 を停止させる期間とコンバータ回路の動作を行わせる期間とを設定できるため、 特別のタイミング設定回路を必要としない。

【００１５】 またコンバータ制御回路は、発電コイルの出力に応じて発振器を停止させたり 再開させたりする回路や、電流制御用スイッチへの発振出力の供給を阻止したり 許容したりする回路であればよいので、その回路構成が特に複雑になることはな い。

【００１６】 例えば、導通した際に発振器の回路の一部を短絡して該発振器の動作を停止さ せるスイッチをコンバータ制御回路に設けて、発電コイルが一方の極性の出力電 圧を発生しているときには該スイッチを遮断状態に保持し、発電コイルが他方の 極性の出力電圧を発生したときに該スイッチを導通させるように構成すればよい 。また導通した際に発振器から電流制御用スイッチに与えられるパルス信号（ト リガ信号）を該電流制御用スイッチから側路するスイッチをコンバータ制御回路 に設けて、発電コイルが一方の極性の出力電圧を発生しているときに該スイッチ を遮断状態に保持し、発電コイルが他方の極性の出力電圧を発生したときに該ス イッチを導通させるように構成してもよい。

【００１７】 いずれにしても、コンバータ制御回路は簡単な回路により構成できるため、複 雑な回路を用いることなく、点火動作時にコンバータ回路の動作を停止させて点 火動作を確実に行わせることができる。

【００１８】

【実施例】

図１は本考案の実施例を示したもので、同実施例において図３に示した点火装 置の各部と同等の部分にはそれぞれ同一の符号を付してある。本実施例において コンバータ回路１の構成、及び点火コイル７の１次側、２次側の構成は図３に示 した例と同様である。

【００１９】 本考案においては、内燃機関の出力軸に磁石発電機が取り付けられ、該磁石発 電機内に設けられた発電コイル１５にバッテリ充電回路やランプ等の負荷１６が 接続されている。発電コイル１５は機関の回転に同期して図２（Ａ）に示すよう な交流電圧ＶL を出力する。

【００２０】 本実施例では、発電コイル１５の出力電圧の極性に応じて発振器４を発振させ たりその発振を停止させたりするコンバータ制御回路１７が設けられている。こ のコンバータ制御回路１７は、例えば発振器４を構成する能動素子のトリガ信号 入力端子と接地間にコレクタエミッタ間回路が接続されたトランジスタ１８と、 該トランジスタ１８にベース電流を与える抵抗１９と、トランジスタ１８のベー スエミッタ間にコレクタエミッタ間回路が接続されたオンオフ制御用トランジス タ２０と、図２（Ｂ）に示すように発電コイル１５の出力を矩形波状の制御信号 Ｖq に変換する波形整形回路２１とにより構成され、波形整形回路２１から得ら れる制御信号Ｖq がトランジスタ２０のベースに与えられている。

【００２１】 また本実施例では、発電コイル１５が負の半サイクルの出力電圧を発生してい る期間に点火信号供給回路１１が点火信号を発生するように構成されている。

【００２２】 図１に示した実施例において、発電コイル１５が正の半サイクルの電圧を発生 している期間は波形整形回路２１が制御信号Ｖq を発生する。この制御信号Ｖq が発生している期間トランジスタ２０が導通してトランジスタ１８を遮断状態に 保持する。トランジスタ１８が遮断状態にあるときには、該トランジスタが発振 器４の動作に影響を与えないため、該発振器４はパルス信号を発生し、電流制御 用スイッチを構成するトランジスタ５をオンオフさせる。従ってこの状態ではト ランス３の２次コイルに高い電圧が誘起し、この電圧によりコンデンサ８が充電 されていく。

【００２３】 次に発電コイル１５が負の半サイクルの電圧を発生するようになると、波形整 形回路２１が制御信号Ｖq の発生を停止するため、トランジスタ２０が遮断状態 になってトランジスタ１８を導通させる。この状態では、発振器４の能動素子の トリガ信号入力端子がトランジスタ１８により実質的に短絡されるため、発振器 ４の発振が停止し、トランス３が電圧の出力を停止する。この状態で点火信号が 発生すると、サイリスタ１０が導通し、コンデンサ８の電荷を点火コイルの１次 コイル７ａを通して放電させる。これにより点火コイルの２次コイルに高電圧が 誘起し、点火動作が行われる。発電コイル１５が再び正の半サイクルの電圧を発 生すると、制御信号Ｖq が発生するためトランジスタ１８が遮断状態になり、発 振器４が発振動作を再開する。

【００２４】 このように、本考案では、機関に取り付けられている発電機内に設けられた発 電コイルの出力波形を利用して発振器４の発振を行わせる期間と発振を停止させ る期間とを定めるようにしたので、コンバータ制御回路１７の回路構成を簡単に することができる。

【００２５】 上記の実施例では、トランジスタ１８を発振器の能動素子のトリガ信号入力端 子間に接続して該トランジスタ１８が導通したときに発振器４の動作を停止させ るとしたが、トランジスタ１８を接続する箇所は発振器の各部の内、トランジス タ１８により短絡された際に発振器の動作を停止させ得る箇所であればよい。

【００２６】 また上記の実施例では、トランジスタ１８を発振器４に接続して該発振器の動 作を停止させることにより電流制御用スイッチ５のオンオフ動作を停止させるよ うにしたが、図１に破線で示したように、トランジスタ１８のコレクタを電流制 御用スイッチ５を構成するトランジスタＴr のベースに接続することにより、ト ランジスタ１８の導通時にトランジスタＴr を遮断状態に保持させてコンバータ 回路１の動作を停止させるようにしてもよい。

【００２７】 上記の実施例では、発電コイル１５が正の半サイクルの電圧を発生していると きにコンバータ回路を動作させ、発電コイル１５が負の半サイクルの電圧を発生 しているときにコンバータ回路の動作を停止させるようにしているが、発電コイ ル１５が負の半サイクルの電圧を発生しているときにコンバータ回路を動作させ 、発電コイル１５が正の半サイクルの電圧を発生しているときにコンバータ回路 の動作を停止させるようにしてもよい。

【００２８】 また上記の実施例では、コンバータ回路の動作を停止させるスイッチを構成す るトランジスタ１８の他に該トランジスタ１８のオンオフを制御する回路（上記 の例では抵抗１９及びトランジスタ２０により構成される。）を設けているが、 波形整形回路２１の出力で直接トランジスタ１８をオンオフ制御するようにして もよい。例えば図１の実施例において、発電コイル１５が正の半サイクルの出力 電圧を発生している期間に制御信号Ｖq が零になり、発電コイル１５が負の半サ イクルの出力電圧を発生している期間に制御信号Ｖq が高レベルになるように波 形整形回路２１を構成することにより、抵抗１９及びトランジスタ２０を省略す ることができる。

【００２９】 更にコンバータの動作を停止させるためのスイッチ素子はトランジスタ１８に 限られるものではなく、オンオフ制御が可能なスイッチ素子であればいかなるも の（例えばＦＥＴ等）でもよい。

【００３０】 上記の実施例では、電流制御用スイッチ５としてトランジスタが用いられてい るが、この電流制御用スイッチ５として、ＦＥＴ等の他のオンオフ制御が可能な スイッチ素子を用いてもよい。

【００３１】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、発電コイルの波形を利用してコンバータ回路 の動作を停止させる期間とコンバータ回路の動作を行わせる期間とを定めるよう にしたので、特別のタイミング設定回路を設けることなくコンバータ制御回路を 構成することができ、点火動作時にコンバータ回路の動作を停止させて点火動作 を確実に行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示した回路図である。

【図２】図１の実施例における発電コイルの出力電圧波
形及び制御信号の波形を示した波形図である。

【図３】従来の点火装置の回路構成を示した回路図であ
る。

【符号の説明】

１ コンバータ回路 ２ バッテリ ３ 昇圧トランス ４ 発振器 ５ トランジスタ（電流制御用スイッチ） ６ ダイオード ７ 昇圧トランス ８ 点火エネルギー蓄積用コンデンサ １０ 放電用サイリスタ １５ 発電コイル １６ 負荷 １７ コンバータ制御回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 昇圧トランスと該昇圧トランスの１次コ
   イルに対して直列に接続されて発振器の出力に同期して
   オンオフさせられる電流制御用スイッチとを有して、バ
   ッテリから昇圧トランスの１次コイルに供給される電流
   を該電流制御用スイッチのオンオフにより断続させて該
   昇圧トランスの２次コイルに電圧を誘起させるコンバー
   タ回路と、 点火コイルと、該点火コイルの１次側に設けられて前記
   コンバータ回路の出力により整流器を通して一方の極性
   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
   れた放電用サイリスタと、 内燃機関の点火時期に前記放電用サイリスタに点火信号
   を与えて該サイリスタを導通させる点火信号供給回路と
   を備えた内燃機関用点火装置において、 内燃機関の回転に同期して交流電圧を発生する発電機内
   に設けられた発電コイルと、 前記発電コイルが一方の極性の半サイクルの出力電圧を
   発生している期間前記電流制御用スイッチのオンオフ動
   作を行わせ、該発電コイルが他方の半サイクルの出力電
   圧を発生している期間前記電流制御用スイッチのオンオ
   フ動作を停止させるように前記発電コイルの出力に応じ
   て電流制御用スイッチを制御するコンバータ制御回路と
   を具備し、 前記点火信号供給回路は、前記発電コイルが他方の半サ
   イクルの出力を発生している期間に前記点火信号を供給
   するように構成されていることを特徴とする内燃機関用
   点火装置。