JPH109111A - 機関停止装置付きｃｄｉ点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 構成が簡単で、かつ、電流の漏洩等の問題を
生じない機関停止装置付きＣＤＩ点火装置を提供する。 【解決手段】 装置は、点火用発電コイル、チャージコ
ンデンサ１３、点火回路１５、点火プラグに火花放電を
発生させる点火コイルを備え、発電コイルとチャージコ
ンデンサとの間にチャージ電圧レギュレート手段Ｃを設
け、電圧レギュレート手段を、チャージ電圧を監視する
電圧検出手段２３と、点火用発電コイルからの電流を短
絡させる短絡用半導体スイッチ素子２５とで構成したＣ
ＤＩ点火装置において、機関停止用半導体スイッチ素子
と、同素子を作動させる非常停止スイッチ３３と、点火
用発電コイル以外の電源とから成る装置を設け、機関停
止用半導体スイッチ素子を、チャージ電圧レギュレート
手段の短絡用半導体スイッチ素子に接続して、短絡用半
導体スイッチ素子を、電圧検出手段及び他の停止装置の
両方又は何れか一方で作動できる構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、機関を停止させる装置を備えた
ＣＤＩ方式の点火装置の改良に関する。

【発明の属する技術分野】

【０００２】

【従来の技術】従来から、ＣＤＩ方式の点火装置では、
チャージコイルからチャージコンデンサへ流れる電流を
短絡させる手段を設けて、点火を強制的に停止させるこ
とが行われている。上記した電流を短絡させる方法とし
ては、チャージコイルとチャージコンデンサとの間に短
絡線を設け、この短絡線に操作スイッチを設けて、操作
スイッチの開閉でチャージコイルからの電流を短絡させ
る方法が考えられるが、この方法では操作スイッチ部分
に高電圧がかかるため、例えば雨水や海水等が操作スイ
ッチや、この操作スイッチを操作する手等に付着した時
に漏洩電流により機関が誤って停止してしまうという問
題が生じる。上記した問題を解決するために、電流の短
絡を半導体スイッチ素子で行う機関の停止装置が実公平
３−１８７００号公報に開示されている。この機関の停
止装置は、ＣＤＩ方式の点火装置において、チャージコ
イルとチャージコンデンサとの間に短絡線を設け、この
短絡線の途中にサイリスタを設け、かつ、サイリスタの
カソードと接地点との間にはストップスイッチを、ま
た、サイリスタのゲート側には定電圧回路を設けて構成
されており、これにより、ストップスイッチを閉成する
と、サイリスタのカソード側とゲート側に電圧差が生じ
て、サイリスタのゲート側からカソード側に、チャージ
コイルからの電流が僅かに流れてサイリスタが導通状態
になり、チャージコイルからの電流がサイリスタ及びス
トップスイッチを通って短絡される。また、この機関停
止装置は、接地不良や、誤接続によるストップスイッチ
からのバッテリ電流等の流入等により、前記定電圧回路
が破壊され装置が誤動作したり、またストップスイッチ
に高電圧がかかることを防止するために、短絡線及び定
電圧回路に電流阻止手段を設けている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の機関の
停止装置は、サイリスタを介してチャージ電流を短絡さ
せているので、通常動作時にはストップスイッチの端子
に高電圧がかからず、また、短絡線及び定電圧回路に電
流阻止手段を設けて、電流の逆流を防止しているので、
定電圧回路等が破壊される等の心配がなくチャージ電流
を短絡することができるという利点を有するが、定電圧
回路を保護するために電流阻止手段を設けなければなら
ず、また、ストップスイッチによる点火停止のための専
用回路となるため、ＣＤＩ点火装置において必要である
チャージ電圧レギュレート手段は別回路にて構成しなけ
ればならず、その結果、部品数が増加して、回路が複雑
になり、コストも高くなるという問題がある。

【０００４】本発明は、上記した従来の問題点に鑑み
て、従来のＣＤＩ点火装置より構成が簡単で部品点数も
少く、かつ、ストップスイッチからの電流の漏洩等の問
題を生じることなくチャージ電流を短絡させて、機関を
停止することのできる機関停止装置付きＣＤＩ点火装置
を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に係る機関停止装置付きＣＤＩ点火装置
用は、点火用発電コイル、チャージコンデンサ、チャー
ジコンデンサを所定のタイミングで放電させる点火回
路、及び、チャージコンデンサの放電により点火プラグ
に火花放電を発生させる点火コイルを備え、前記点火用
発電コイルとチャージコンデンサとの間にチャージ電圧
レギュレート手段を設け、このチャージ電圧レギュレー
ト手段を、チャージコンデンサのチャージ電圧を監視す
る電圧検出手段と、チャージ電圧が所定値以上になった
時に前記電圧検出手段で作動され点火用発電コイルから
の電流を短絡させる短絡用半導体スイッチ素子とで構成
したＣＤＩ点火装置において、機関停止用半導体スイッ
チ素子と、機関停止用半導体スイッチ素子を作動させる
ための機関停止用操作スイッチと、前記機関停止用半導
体スイッチ素子を作動させる点火用発電コイル以外の電
源とから成る機関停止装置を設け、前記機関停止用半導
体スイッチ素子を、前記チャージ電圧レギュレート手段
における短絡用半導体スイッチ素子に接続して、前記短
絡用半導体スイッチ素子を、チャージ電圧レギュレート
手段における電圧検出手段及び前記機関停止装置の両方
又は何れか一方で作動できるように構成したことを特徴
とするものである。また、好ましくは、前記チャージ電
圧レギュレート手段は論理和回路を備え、電圧検出手段
及び機関停止用半導体スイッチ素子の出力が論理和回路
に入力され、当該論理和回路からの出力で短絡用半導体
スイッチ素子が駆動されるように構成され得る。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
に係る機関停止装置付きＣＤＩ点火装置の一実施例につ
いて説明する。図１は、本発明の機関停止装置付きＣＤ
Ｉ点火装置を備えた船舶の斜視図である。この船舶１
は、船尾に船外機２を備えており、前記船外機２は、エ
ンジン３及びエンジン３の出力軸にクラッチ（図示せ
ず）を介して連結されたプロペラ４を有し、前記エンジ
ン３はエンジン制御ユニット１０で制御されている。

【０００７】図２は、エンジン制御ユニット１０の回路
図である。このエンジン制御ユニット１０は、点火用発
電コイルからのチャージ電流を整流する整流手段１１、
整流手段を介して流れるチャージ電流を充電するチャー
ジコンデンサ１３、及びチャージコンデンサ１３を演算
回路１７からの信号に基づいて放電させる点火回路１５
からなるＣＤＩ方式の点火制御系Ａと、演算回路１７か
らの信号に基づいて燃料噴射装置（図示せず）へ作動信
号を出力する燃料噴射制御回路５０と、演算回路１７
と、演算回路１７の電源回路１９とから構成されてい
る。前記ＣＤＩ点火制御系Ａにおいては、チャージコン
デンサレギュレート手段Ｃ、チャージコンデンサ１３、
及び点火制御回路１５が並列に整流手段１１に結線され
る。整流手段１１の反アース側端子からの電路からレギ
ュレート手段Ｃが分岐した後、ダイオード５１を介して
チャージコンデンサ１３及び点火制御回路１５が連結さ
れる。このレギュレート手段Ｃは、チャージコンデンサ
１３のチャージ電圧を検出する電圧検出手段２３と、電
圧検出手段２３の出力に応じて動作する短絡用半導体ス
イッチ素子２５と、通常時にレギュレート手段Ｃへのチ
ャージ電流の流入を制限する電流制限手段２７とを備え
ており、チャージコンデンサ１３のチャージ電圧が所定
の値（例えば、２００Ｖ）を越えた場合に、電圧検出手
段２３で短絡用半導体スイッチ素子２５を導通させて、
点火用発電コイルからのチャージ電流を短絡させて、チ
ャージコンデンサ１３のチャージ電圧を一定の値に保つ
ように構成されている。ところで、前記レギュレート手
段Ｃにおける電圧検出手段２３と短絡用半導体スイッチ
素子２５との間には論理和回路２９が設けられており、
電圧検出手段２３はこの論理和回路２９の一方の入力端
子に接続され、短絡用半導体スイッチ素子２５は、実際
にはこの論理和回路２９の出力で動作している。

【０００８】論理和回路２９の他方の入力端子には、機
関停止用半導体スイッチ回路３１の出力が接続されてい
る。前記機関停止用半導体スイッチ回路３１は、後述す
るように例えば、ＰＮＰトランジスタのような半導体ス
イッチ素子３１Ａと接地線５２とを備え、接地線５２に
設けられた非常停止スイッチ３３若しくはメインスイッ
チ連動停止スイッチ３５の何れかを閉成するか、又は接
地線に接続された演算回路１７を介して接地されると、
半導体スイッチ素子が作動し（例えば、ＰＮＰトランジ
スタの場合、端子間（エミッタとベース間）に電圧差が
生じてベースに電流が流れ、エミッタとコレクタ間が導
通し）、バッテリ３７からの電流を所定の電流値で論理
和回路２９の入力に流すように構成されている。

【０００９】前記メインスイッチ連動停止スイッチ３５
は、メインスイッチ３９と連動して、スイッチ３５が開
となる時スイッチ３９が閉となり、また、スイッチ３５
が閉となる時スイッチ３９が開となるように構成されて
いる。メインスイッチ３９が開放している時は、エンジ
ン制御ユニット１０の電源回路１９、回転計、及び警告
ランプ類へはバッテリ３７からの電流は供給されず、メ
インスイッチ連動停止スイッチ３５は閉じている。尚、
燃料噴射装置や燃料ポンプ装置等は、バッテリ３７に常
時接続されており、エンジン制御ユニット１０でＯＮ／
ＯＦＦがコントロールされる。又、メインスイッチ３９
が閉成されると、エンジン制御ユニット１０、回転計、
及び警告ランプ類にバッテリ３７からの電流が供給され
て、各システムが作動し、メインスイッチ連動停止スイ
ッチ３５は開く。なお、バッテリ３７は発電コイル及び
整流／電圧制御回路１０１により充電される。整流／電
圧制御回路１０１は発電コイルで発生した交流電流を直
流に整流し、かつ設定電圧（例えば、１４．５Ｖ）を越
えないようにレギュレートする。また、演算回路１７に
は、回転数検出センサ、クランク位置センサ、スロット
ル開度センサ、エンジン温度センサ等のセンサ群１０２
が連結され、エンジン回転数やエンジン負荷等の様々な
運転状態の情報と、必要に応じてエンジンの運転環境変
化の情報等を入力し、これらに基づいてエンジン３の点
火時期や燃料噴射時期を決定し、点火回路１５及び燃料
噴射制御系Ｂに信号を出力する。点火回路１５は、図３
に示すように、サイリスタ等の半導体スイッチ素子１５
Ａを備え、演算回路１７からの信号で半導体スイッチ素
子１５Ａが導通して、チャージコンデンサ１３の電荷を
点火コイル５３を通して放電させ、点火プラグ５４に火
花を発生させるように構成されている。半導体スイッチ
素子１５Ａへのゲート電流は、演算回路１７から点火時
期に合わせて流される。尚、図中符号１５Ｂはゲート電
流のバイパス抵抗である。

【００１０】尚、前記非常停止スイッチ３３、メインス
イッチ連動停止スイッチ３５、及びメインスイッチ３９
は、図１に符号４０で示すスイッチボックス内に収納さ
れている。図４は、レギュレート手段Ｃと機関停止用半
導体スイッチ回路３１の詳細回路図である。電流制限手
段２７は抵抗２７Ａを有し、短絡用半導体スイッチ素子
２５へ流れる電流を制限する。短絡用半導体スイッチ素
子２５は、サイリスタ２５Ａを有する。このサイリスタ
２５Ａは、論理和回路２９からゲート電流が入力される
と、アノード及びカソード間を導通させ、電流制限手段
２７を通る点火用発電コイルの発生電流を短絡する。
尚、図中符号２５Ｂはゲート保護用のゲート電流バイパ
ス抵抗である。論理和回路２９は、２つのダイオードを
備え、一方のダイオードの入力端子には電圧検出手段２
３の出力が接続され、また、他方のダイオードの入力端
子には機関停止用半導体スイッチ回路３１の出力が接続
されている。電圧検出手段２３は、直列に接続された抵
抗２３Ｂ及び２３Ｃと、これらの抵抗２３Ｂ及び２３Ｃ
間と前記論理和回路２９の入力とを結ぶ電路に設けられ
たツェナーダイオード２３Ａとを有し、電流制限手段２
７の抵抗２７Ａと抵抗２３Ｂ，２３Ｃとで分圧された点
火用発電コイルの発生電圧が接点Ｙにおいてツェナーダ
イオード２３Ａのツェナー電圧を越えた時に論理和回路
２９に電流を流す。機関停止用半導体スイッチ回路３１
は、ＰＮＰ型トランジスタ３１Ａを備え、非常停止スイ
ッチ３３又はメインスイッチ連動停止スイッチ３５の何
れかを閉成することにより、トランジスタ３１Ａのベー
スに電流が流れるとエミッタ及びコレクタ間を導通さ
せ、バッテリ３７からの電流を論理和回路２９に流す。
符号３１Ｂで示すツェナーダイオードは、前記停止スイ
ッチ３３，３５への海水等の付着により停止スイッチ３
３，３５の端子間抵抗値が相当低くなり、停止スイッチ
３３，３５を閉成していないのに、その端子間抵抗値が
０に近くなるような場合でも、機関停止用半導体スイッ
チ回路３１が誤ってＯＮしないようにするためのもので
ある。尚、符号３１Ｃは抵抗を示しており、この抵抗３
１Ｃは、停止スイッチ３３，３５が閉成した時にある程
度の電流を流すためにバイパス抵抗である。

【００１１】以下、上記したエンジン制御ユニット１０
の作用について簡単に説明する。使用者がエンジンを作
動させると、図２に実線矢印で示すように、点火用発電
コイルから、整流手段１１を介して電流が供給され、チ
ャージコンデンサ１３が充電を始め、演算回路１７から
の点火信号に基づいて、点火回路１５が所定のタイミン
グでチャージコンデンサ１３を放電させて、点火コイル
の一次コイル（図示せず）に電流を流し、点火コイルの
二次コイル（図示せず）が点火プラグ（図示せず）に花
火放電を発生させる。レギュレート手段Ｃにおける電圧
検出手段２３は、チャージコンデンサ１３におけるチャ
ージ電圧を監視し、このチャージ電圧が所定の値（例え
ば２００Ｖ）を越えた時に、論理和回路２９に信号を出
力する（実際には、所定値の電流を流す。）。論理和回
路２９は、電圧検出手段２３からの信号が入力される
と、その出力側から短絡用半導体スイッチ素子２５に信
号を出力して、短絡用半導体スイッチ素子２５を作動さ
せて、図２に一点鎖線矢印で示すようにチャージコイル
からのチャージ電流を短絡させる。尚、前記短絡用半導
体スイッチ素子２５は、例えば、サイリスタで構成され
得る。短絡用半導体スイッチ素子２５が前記したように
サイリスタで構成されている場合は、論理和回路２９の
出力をサイリスタのゲートに接続し、論理和回路２９か
らゲートに電流が流された時に、カソード及びアノード
間が導通してチャージ電流を図２に破線矢印で示すよう
に短絡させように構成され得る。また、例えば、船舶の
転覆や、乗員の転落等により非常停止スイッチ３３が作
動して（即ち、閉成して、）、機関停止用半導体スイッ
チ回路３１の接地線が接地されると、バッテリ３７の電
圧で機関停止用半導体スイッチ回路３１が作動して、バ
ッテリ３７からの電流が論理和回路２９に流れる。論理
和回路２９は、機関停止用半導体スイッチ回路３１から
電流が流されると、電圧検出手段２３の場合と同様、短
絡用半導体スイッチ素子２５に信号を出力して短絡用半
導体スイッチ素子２５を作動させ、チャージ電流を短絡
させる。メインスイッチ連動停止スイッチ３５がメイン
スイッチ３９の操作に連動して閉成した時、及び演算回
路１７で機関停止用半導体スイッチ回路３１の接地線を
強制的に接地させた時も、上記した非常停止スイッチ３
３が閉成した時と同様、論理和回路２９を介して半導体
スイッチ素子２５が作動され、チャージ電流を短絡す
る。

【００１２】以上説明したエンジン制御ユニットによれ
ば、レギュレート手段Ｃの短絡用半導体スイッチ素子２
５を、論理和回路２９の出力で作動するように構成し、
前記論理和回路２９に、レギュレート手段Ｃの電圧検出
手段２３の出力と、機関停止用半導体スイッチ回路３１
の出力との両方を入力して、短絡用半導体スイッチ素子
２５を、通常のレギュレート手段Ｃの作用の他に、機関
停止用の短絡用半導体スイッチ素子としても作用するよ
うに構成しているので、機関停止のための短絡用半導体
スイッチ素子を別個に設ける必要がないという効果を奏
する。また、上記エンジン制御ユニットによれば、論理
和回路２９を介して短絡用半導体スイッチ素子２５を作
動させる機関停止用半導体スイッチ回路３１を、エンジ
ン作動中は常に電圧が安定しているバッテリ３７の電圧
で作動するように構成しているので、点火用発電コイル
からの電圧で作動する場合のように、定電圧回路を別個
に設ける必要がなく、構成が簡単で、部品点数も少なく
てすむという効果を奏する。さらに、機関停止用半導体
スイッチ回路３１をバッテリ３７で作動させているの
で、機関停止用半導体スイッチ回路３１の接地線に設け
られた非常停止スイッチ３３及びメインスイッチ連動停
止スイッチ３５に最大で１０〜２０Ｖ程度の電圧しかか
からず、その結果、図１に示すように比較的、雨水や海
水等によって濡れやすい位置にスイッチボックス４０が
配置されていても、過度の漏洩電流が生じることがない
という効果を奏する。

【００１３】

【発明の効果】以上説明した、本発明にかかる機関停止
用ＣＤＩ点火装置によれば、機関停止用操作スイッチに
よって点火用発電コイル以外の電源で作動される機関停
止用半導体スイッチ素子を設け、この機関停止用半導体
スイッチ素子で、チャージ電圧レギュレート手段の短絡
用半導体スイッチ素子を作動できるように構成し、チャ
ージ電圧レギュレート手段の短絡用半導体スイッチ素子
を、レギュレート用と機関停止用の両方で使用できるよ
うにしているので、機関停止のための短絡用半導体スイ
ッチ素子を別個に設ける必要がないという効果を奏す
る。また、機関停止用半導体スイッチ素子を点火用発電
コイル以外の電源で作動するように構成しているので、
点火用発電コイルを使用する時のように、定電圧回路等
を設ける必要がないという効果を奏し、さらに、特に電
流阻止手段等を別個に設けなくても、機関停止用操作ス
イッチに点火用発電コイルからの高電圧がかかったり、
過電流が流れたりすることがないので、機関停止用操作
スイッチにおける過度の漏洩電流による装置の誤動作の
心配はないという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の機関停止用ＣＤＩ点火装置を備えた
船舶の斜視図である。

【図２】 エンジン制御ユニット１０の回路図である。

【図３】 点火回路の詳細回路図である。

【図４】 レギュレート手段Ｃと機関停止用半導体スイ
ッチ回路３１の詳細回路図である。

【符号の説明】

１ 船舶 ２ 船外機 ３ エンジン ４ プロペラ １０ エンジン制御ユニット １１ 整流手段 １３ チャージコンデンサ １５ 点火回路 １７ 演算回路 １９ 電源回路 ２３ 電圧検出手段 ２５ 短絡用半導体スイッチ素子 ２７ 電流制限手段 ２９ 論理和回路 ３１ 機関停止用半導体スイッチ回路 ３３ 非常停止スイッチ ３５ メインスイッチ連動停止スイッチ ３７ バッテリ ３９ メインスイッチ ４０ スイッチボックス Ａ 点火制御系 Ｂ 燃料噴射制御系 Ｃ レギュレート手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 点火用発電コイル、チャージコンデン
   サ、チャージコンデンサを所定のタイミングで放電させ
   る点火回路、及び、チャージコンデンサの放電により点
   火プラグに火花放電を発生させる点火コイルを備え、 前記点火用発電コイルとチャージコンデンサとの間にチ
   ャージ電圧レギュレート手段を設け、 このチャージ電圧レギュレート手段を、チャージコンデ
   ンサのチャージ電圧を監視する電圧検出手段と、チャー
   ジ電圧が所定値以上になった時に前記電圧検出手段で作
   動され点火用発電コイルからの電流を短絡させる短絡用
   半導体スイッチ素子とで構成したＣＤＩ点火装置におい
   て、 機関停止用半導体スイッチ素子と、 機関停止用半導体スイッチ素子を作動させるための機関
   停止用操作スイッチと、 前記機関停止用半導体スイッチ素子を作動させる点火用
   発電コイル以外の電源とから成る機関停止装置を設け、 前記機関停止用半導体スイッチ素子を、前記チャージ電
   圧レギュレート手段における短絡用半導体スイッチ素子
   に接続して、 前記短絡用半導体スイッチ素子を、チャージ電圧レギュ
   レート手段における電圧検出手段及び前記機関停止装置
   の両方又は何れか一方で作動できるように構成したこと
   を特徴とする機関停止装置付きＣＤＩ点火装置。
2. 【請求項２】 前記チャージ電圧レギュレート手段が論
   理和回路を備え、 電圧検出手段及び機関停止用半導体スイッチ素子の出力
   が論理和回路に入力され、 当該論理和回路からの出力で短絡用半導体スイッチ素子
   が駆動されるように構成したことを特徴とする請求項１
   に記載の機関停止装置付きＣＤＩ点火装置。