JPS58211564A - 内燃エンジンの容量放電式点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ＋定明は、内燃エンジンの＋’＋＋火装置に関し、特に
、容緻故電式の点火装置に関する。

容量放電式点火装置は、構造がＭ　Ｉｌｌで安価である
ことから１ｍ輌、特に小型自動−輪車の点火系に採用さ
ｔＩでおり、従来は例えば第・図に示すように構成され
ている。第１図に才？いて、マグネット１は図示しない
エンジンクランク軸に装着され。

クランク軸と共に回転する。発電コイル２は、マソネソ
（−１と共に磁気回路を形成する固定ヨーク：（に巻装
され、　・端がダイオード７＋を介してコンデンサ５．
にｔ妾続さ才Ｃている４、このコンデンサ５は。

マグネ・１司の回転に伴−て発電コイル２に発生（た電
圧に上り充電される。　・力、シグナルロータＧとピッ
クアップコイル７とより成るトリガー信号検出回路から
トリガー信号がダイオード９を介してサイリスタ８に供
給される。該ロータ６は例えばエンジ〉クランク軸に配
され、その突起部がクランク軸と共に回転してピックア
ップコイル７が巻回された磁芯７ａの開１１部に対向し
、該コイル７を通る磁束を変化させてコイル７に発生す
る電圧でダ・ｒオート９を導通させサイリ、スジ８を導
通させる。このとき、コンデンサ５は充市完“を状態に
ありサイリスタ８を介して放電り、コンデンサ５に接続
された点火フィル１０の・次コイル１０ａに流れる電流
の値を急激に変化させる　この結果、点火コイルＩＯの
二次コイルｌ　Ｏｌ＋には高電圧が誘起さ第１るので、
　二次コイル１０１）に接続されたスパー９プラグ１１
のギャップ間に火Ｉｔ。

が飛び、エンジンシリ〉ダ内の混合気か点火さオーる。

サイリスタ８は、コンデンサ５からの放電が終了すると
、遮断される。。

そして、上記従来装置では１図示しないビストンが丁死
点位Ｉ［￥にあるときにコンデンサ５の充電を完了し５
、］−死点位位置前の所定回転位置で放電が行才〕おる
。

以１−の通り、従来は、コンデサに充電した電荷を所定
のタイミングで放電させる為に、発電コイルと別個のピ
ックアップコイルを設ける必要がある。さｔ″−Ｊに、
発電コイルからのＭ洩磁束に起因するピックアップコイ
ルの誤動作を回避するために。

ピックアップ」ｒルと発電コイルとをｙ７いに離隔配置
しあ／：、いは磁−（的にシール１−Ｌｌ、又はビック
アッシーＪ（Ｉしの作動レベルに不感帯を設定する等の
１段が採られている。

本発明は、容量放電式点火装置を上り筒路化するために
なさＪｌ、たちのであり、点火用発電コイルと、前記点
火用発電コイルで発生した電圧により充電さ第１ろコン
デンサと、前記コンデサの放電回路を形成する半導体ス
イッチング回路と、前記半導体スイッチング回路の開成
作動時にスパークプラグし＾“６７１１圧を供給する点
火コイルとを備える容！を放電式点火装置において、前
記点火用発電コイルをその発生電圧の位相が、エンジン
クランク軸の位相と同期関係になるように配し、前記コ
ンデ：／す充電時の電圧から１−リガーイ、（壮を検出
するトリガー信号検出回路を前記゛ト導体スイッチング
回路の入力端【こ接続し７．前記トリガー信号検出時に
前記半導体スイッチング回路を開成作動させてスパー’
／−ｆラグへ高電圧を供給する構成の内燃エンジンの容
重放電式点火装置を提供するものである。

以ｌｚ１本発明の実施例を第２１書ないし第５図り俵づ
いて説明する、 第２図は、本発明の第１実施例を示してＦ；　’、＋　
。

点火用発電コイル１２の・端１２ａは、ダ（オー１〜１
：＋およびコ〉デンサ１４を介して点火コイル１６の一
次コイルＩｆｉ’、ｉの一端に接続さオ（、該コイル１
６．１の他端は点火コイル１６の°次コイル１６ｈを介
してスパークプラグ１８の一端に接続されると共に接地
されている。また、発電コ〈ル１２の　端は、該コイル
１２の逆方向短絡用ダイオ−川−２０のカッ　Ｉく側、
ダイオ−１〜２２のアノ。

ド側およびダｒオード１３を介して半導体スイツチンシ
回ｖｔｔＬ形成するサイリスタ２４のアノード側に接続
されている、該ダイオード２２のカソード側は分バー抵
抗２６．２８を介して接地され、該抵抗２６ｇ　２８の
接続点はツェナダイオ−＋＜Ｓ　Ｏのカソード側に接続
され、該ツェナダイオード３０のアノード側はサイリス
タ２４のゲート側に接続されると珠に抵抗３２を介し７
て接地されている。

さらに、発電コイル１２の他端、スパークプラグ１８の
他端、り′イオー１２０の７ノー１〜側およびサイリス
タ２・１のカソード側は、そオ（ぞれ、接地さ第１でい
る　二こで、前記ダイオ−＋：２２１分圧抵抗二！（ｉ
、２８オンよびツェナダイオートパ１０は、発電コ（ル
１２か発生する電圧か’ｉ　ｌ〜リカー信号を検出する
ためのトリガー信号検出回路を形成している。

ＭｉＪ記発？ｔ（コイル１２は、磁石発′市機のステー
タ側に配ｌした固定ヨーク（図ｒＪ’＜せず）に巻回さ
れて、１艷）、エンシ〉クランク軸に′ＪＡｔ台された
回転マｌノｒノ１〜（図小仕ず）と協働して電圧を発生
する。

この定生電月−の大きさは、該コイル１２を横切る磁束
南瓜σ〕県位時間当りの変化に比例し、該磁束密度変化
は回転マグネットの回転に起因して生じ。

発生ｄｌｌｌＥの位相はエンジンクランク軸に関する発
電コ（ル１２ｔ；上び該マクイ、ソ１〜の位置関係に依
（ｆする４本発明では、発電コイル１２および該マツ？
・〕１−は、エンジンクランク軸（エンジンビス１〜ン
）の位相と発電コイル１２における発生電圧の位相とが
所定の同期関係例えは同相となるような位置関係に配さ
オ（る。従って２発電コイル１２において発生する電圧
は、エンジンピストン（図示せず）が」−死点に向かう
のに伴ってＩ−昇し、ピストンがＪ―死点丁前の所定位
置に到達したときにほぼピーク値を呈すジ、発電コイル
１２の発生電圧がクランク軸と所定の同期関係例えば同
相関係でなければならない理由は、本発明か該発生電圧
からトリガー信号を直接抽出する構成を採り、前記所定
位置到達時に該発生電圧によるコンデンサ１１の充電が
完〆しでいる必要があるからである。

次に、１−記構成の第一・実施例装置の作動について説
明する。

エンシ〉クランク軸か回転すると１発電コイル１２は該
クランク軸の位相と同相の交流電圧を発生する。詠コイ
ル１２の・端１２，１に負電圧が生しると、ダイオード
１，３が遮断状態となる・方。

ダイオード２０が導通して発電コイル１２を短絡する。

これどけ逆に一端１２ａに正電圧が発生すると、ダイオ
ードＩ３が導通してコンデンサ１４が、！血コイル１２
で発生する電圧により充電さ第１てｆｉ　＜、、この時
、　次コイル１６．１に流れる電流値はｒｋＪ−ｆｌＩ
に変化しないので”次コイル１６１）に心電ハ、が発′
１：するごとはない１．−力１発電コイル１２からのＩ
ｔｔ流が導通状態のダイオ−１−２２を介して５＞ｌＬ
’、抵抗２ｔ：、２Ｂに流入するので、抵抗２８には＆
コ１′ル１２にｔｉける発生電ハ：のＩＨに伴って増大
する両端電圧が生し、る４、二の両端電圧の増大に起因
しこツェナダイオード３ｏの両端電圧力七ツェ−？−＠
１３’　Ｖ　Ｚ以Ｉ−になるとツェナダイオード３ｏが
導通状態となり、サイリスタ２４にゲート電流が流オし
て好【リスク２４が導通する。この結果、コンデンサト
１に充電された電荷がサイリスタ２４を介して放電され
る。このとき、　−次コイル＋６ａ、コンデンサ１４お
よびサイリスタ２４が閉ループを形成するから、　・次
コイルＩ　６　ａを流れる電流値が急１．昇して７１次
コイル＋６ｂに高電圧が誘起さオし、この高電圧が加わ
るスパークプラグ１８のギャップ間に火花が飛び、混合
気の点火を行なう。

次に、第３図には第一・実施例での時間経過に対するエ
ンジンクランク軸の位相変化およびコンデ〉す電圧ＶＣ
の変化が例示さｉｔでいる一工一・シンクランク軸がド
死点角度位置から１−死点用爪位置に向って回転す２と
、発電コイル１２には−１，ノＪ’　ＩＩ’！１電）Ｌ
が定−Ｌし、二」ンデン曖電圧〜′（゛才ｊ上び抵抗２
８の両端電圧が［―畔して行く（但し、該両端″電圧は
図示せず）。コンデンサ電圧ｖ（′がツェナ＊Ｎ、ＶＺ
付近に到達するど、充電途中においてサイリスタ２４を
介し、てコンデ廿１４が放電し、てコンデンサ電圧ＶＣ
は放電経路の時定数で０ポルｌ〜付近まで急減する。な
お、前記ツェナ電圧ＶＺは、ｄＡ合気の点火を行うのに
充分な高電圧を、　″１次コイル＋６ｂに誘起可能な電
圧である３、コンデンサ電圧ＶＣが０どなるど、サイリ
スタ２４が遮断されてコンデ廿１４の再充電が可能とな
るが、このとき既に発電コイル１２の発生電圧は負方向
となっているのでｉ［Ｅ方向電圧が供給されるまでコン
デンサ電圧ＶＣは０ボルトで推移する。

第４図は、本発明の第一実施例を示す回路図であり　ｌ
−、ｊＪカー信号検出回路以外は第一実施例と同様に構
成さＪシるので、この共通構成要素には第２図と同・参
照符号をイ・１すと共にその説明を省略もｖ６゜ 第、実施例のトリガー信号検出回路は、前記ダイオ−ド
２２、前記分圧抵抗２６．２８ならびにダｒオート：３
４．コンデンサ：り６およびｒ’Ｎｌｌ型１−ランジ人
夕′３８より成る。そして、抵抗２６゜２８の接続点は
ダイオ−Ｆ　：３４の７ノートおよびトランジスタ：３
８のベースに普妾続され、該トランジスタ：３８のコレ
クタお上びエミッタは、それぞお、サイリスタ２４のゲ
ートおよびダイオード；３４の１）　＝へ−１〜、コン
デンサ：）６の・端に接続され。

コンデ廿ｒ１６の多端は接地されている５゜また５発電
コイル１２等は、適正点火時期を得るために、エンジン
クランク軸に関して後述の位置関係をとるように配され
ている。

次に、第、実施例の作Ｉ！ｌＩについて説明する。

発電コイル１２に負電圧が発生する際にはダイオ−（：
＋　：３が遮断状態となり、コンデンサ１４への充電は
なされない。発電コイル１２に正電圧が発生すると、コ
ンデンサ１４が充電されると共に。

ダイオード２２を介して分圧抵抗２６　＋　２８に電流
が流れ、抵抗２８の両端電圧が１：拝し、て行きダイオ
ード：３４を介してコンデンサ３６を充電して行く、こ
の過程は、前記正電圧の値がに昇傾向を′、ｉシする間
続く、このとき、トランジスタニ３８のベス電位および
エミッタ電位はほぼ同電位にあり、１−ランジスタ３８
は遮断状態となりサイリスタン１１ゲート電流は流れな
い。

第５図には時間経過に対するエンジンクランク軸の位相
変化および発電コイル１２の一端１２ａに表われる電圧
の変化が示されている４、第・実施例ど同様に該一端１
２ａの電圧とエンジンクランク軸とはほぼ同＋′１４Ｉ
ＫＩ係にある。該・端１２．Ｉの電圧がピーク値を採っ
た後、ド降し始めると抵抗２８の両端電圧は下降し、で
行く、このとき、＝Ｊコンデンサ６は、該一端１２ａの
電圧のピーク電圧値に相当する電圧値を記憶保持し、で
いる。抵抗２８の両端電圧に伴−ノでエミッタ電位がベ
ース電位より人となると、トランジスタ３８が導通して
サイリスタ２・１のゲート電流が流れ、サイリスタ２４
が導通する　このとき、第一′Ａ施例と同様にしてコ〉
デ〉サト１が放電し、スパータブラグ１８が点弧する。

第　実施例では１発ｔ１！コイル１２の発生型１１、が
そσノピーク値がら所定分だけ電圧降トした時点におい
てｌ’ｌ’＋＜火か１ｊわＪするのて、点火時期はほぼ
・定どなる　すなわち　エンジン回転数変化により発’
Ｉｔ１！　Ｊｉ’、波形が変化し、例えは高回転時には
該発生電圧の☆１・りが急峻となるが、　・方、発生電
圧のピ゛−ν値はエンジン回転数に依存することなくエ
ンジュ・クランク軸がある角度位置に到達した時点で呪
わオ［る５　したがって、エンジンクランク軸が９点火
に適するに死点丁前の所定角度位置にまで回転したとき
に該ピーク値が１もの所定電圧降ドが生じるように、エ
ンジンクランク軸に関する発電コイル１２およびマグネ
ットの位置関係が定められている。

その後、サイリスタ２４は前述の如く遮断され、コンデ
ンサ１４の再充電が可能となる。

を記実施例では、発電コイルをステータ側に配した磁石
発電機を例示したが、これに代えて発電コイルをエンジ
〉クラ〉ン軸と共に回転自在に配したものあるいはマグ
ネットに代えこ゛フィ　ルトコイルを用いた発電機等を
使用しても良い、以し説明したどｊｊす、本発明によれ
ば、点火用発電コイルにおける発生電圧でコンデンサを
充電し、半導体ス（ノナ〉グ回路の開成作動時にコンデ
ンサが放電し、て点火コイルに高電圧を誘起させスパー
クプラグを点弧させる内燃エンジンの容敏放定式点火装
置において、発電フィルにおける発生電圧の位相がエン
ジンクランク軸の位相と同相になるように発電コイルを
配し、この間相゛酊圧からトリガー信号検出回路により
トリガー信はを検出し２．これをスイッチング回路に入
力し、てコンデンサを放電させスパークプラグを点弧さ
せる構成としたので、コンデンサの放電タイミングを定
めるトリガー信号を検出する為のピックアップコイル等
の装備が不要となり、点火蒙隨の構造の単純化および低
価格化が可能となる。

また９本発明の第一実施例によれば、同相電圧　・が所
定電圧に到達したことをトリガー（５１号とじて検出し
、充電途中の所定型１目＝才；いてコンデンサの放電を
行う構成とする二とができるので、コンデンサの過充電
を回避でき、　＋ｈ＊Ｊハのコンデンサの配備がイ・要
となり低価格化が図られる。

さ＋Ｆ＋に１本発明の第“、実施例に１赴ば、同相電ハ
、がビー′］電圧値から所定電圧だけ降ドしたことを１
−リカー信号として検出してコンデンサの放電をなす上
′）に構成可能であるので、エンジン回転数の変化に起
因する同相電圧の波形変化が生じても点火時期を　・定
ｆヒでき、ピックアンプコイル等在配することなし７に
点火時期の適正化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の容置放電式点火装置の一例を示す概略回
路図、第２図は本発明の第一実施例を示す回路図、第：
３図は第２図の装置のコンデンサ電ハ：を縦軸にとり工
〉ジンクランク軸の位相を横軸にと−）で、】；したコ
ンデンサ電圧波形図、第４図は本発明の第＝、実施例を
示す回路図、第５図は第４図の装置の発電コイル端ｒ−
電Ｊｉを縦軸にとりエンジンクランク軸の位相を横軸に
と一ノで示した発電コイル端子・？ｔｌＥ波形図である
。 １２・・・発電コイル、１３，２２．３４　　・・ダイ
オード、１４．３６・・・コンデンサ、１〔管・・点火
コイル、１６ａ・・・・次コイル、＋６ｂ・・パ。 次コ・イル、１８・・・スパークプラグ、２．１　・・
サイリスタ、：！６．２８・・・分圧抵抗、：（０・・
・ツェナダイオード、３８・・　トランジスタ出願人　
本Ｆｆ３技研］−業株式会社 代理人　弁理！、渡部敏４　　　７ 尖 裕２図 ｊ２ａ　　　　　１３　　　　１４ 心３図　　　　　。 猶４図 十

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、点火用発電コイルど、前記点火用発電コイで発生し
   た電圧に上り充電されるコンデンサと、前記コンデンサ
   の放電回路を形成する゛Ｖ導体スイッチング回路よ、前
   記半導体スイッチング回路の開成作動時にスパークプラ
   グに高電圧を供給する点火コイルとを備える内燃エンジ
   ンの容量放電式点火装置において、前記点火用ＪＩ！電
   コイルをその発生電圧の位相が工〉ジンクランク軸の位
   相と同期関係になるように配し、前記コ〉′デンサ充電
   時の電圧から１−リガー信号を検出するトリガー信Ｓ）
   検出回路を前記゛１へ導体スイッチング回路の入力側に
   接続し、前記トリガー信号検出時に前記半導体スイッチ
   ング回路を開成作動させて前記スパークプラグへ高電圧
   を供給する構成としたことを特徴とする内燃工〉′ジン
   の容量放電式点火装置。