JPS5896170A - 内燃機関用無接点点火装置 - 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】 本発明はコンデンサ放電式の内燃機関用無接点点火装置
に関する。

従来、この種のものは、コンデンサの充電電圧を機関回
転数が低速から高速までほぼ均一にするため、コンデン
サの充電源は細い線径で巻数の多い主に低速回転時にお
いてコンデンサを充電する低速コイルと、太い線径で巻
数の少い主に高速回転時においてコンデンサを充電する
高速コイルとで構成され、コンデンサはこれら両コイル
の出力で直接充電されるようになっていた。また、コン
デンサ充電コイルの発生出力を定電圧回路により定電圧
にして点火信号発生回路の定電圧源として用いていンこ
。

ところが、上述した従来のものでは、 （１）コンデンサ充電コイルとして前記のように低速用
と高速用との２つのコイルを必要とし、構造が軸方向に
２階建となり複雑となる。又、軸方向寸法が大きくなり
磁石発電機の体格が大きくなる。

（２）低速用充電コイルは細線（線径０．１３〜０．１
６ｆｉ）を多く巻く　（ｓ数３０００〜７０００回）の
Ｓ１作業性が悪く、又品質上のトラブルも発生しやすい
。

（３）低速時の２次電圧、即ちコンデンサ電圧を高くし
ようとすると、中・高速時の２次電圧即ちコンデンサ電
圧が高くなり、点火コイル又は半導体素子の耐熱が不足
する。

（４）コンデンサ充電電圧の回転数に対する変動が大き
く、点火信号発生回路の定電圧回路素子の容量が大形と
なりコストアップとなる。などの問題がある。

本発明は上記の問題を解決するために、コンデンサと並
列的に接続した短絡用半導体スイッチング素子によって
コンデンサ充電コイルの発生出力を実質的に短絡してお
き、この半導体スイッチング素子遮断時にコンデンサ充
電コイルに誘起される高電圧によってコンデンサを充電
すると共に、点火信号発生回路の定電圧回路を動作・さ
せることにより、線径が太くて巻数の少ないコンデンサ
充電コイルによって、コンデンサを良好に充電すること
ができると共に点火信号発生回路用定電圧回路素子を小
形化できる内燃機関用無接点点火装置を提供することを
目的とする。

以下本発明を図に示す実施例について説明する。

まず、第１図において、３は磁石発電機のコンデンサ充
電コイルで、同一体格の磁石発電機において、従来より
線径が４倍程度に太く　（例えば線径０．５〜０．９　
ｗａ＞　、巻線が従来より１／１０程度に少ない（例え
ば巻数２００〜６００回）ものが用いである。５は整流
用のダイオード、６はコンデンサ充電コイル３のコンデ
ンサ充電側半波出力により充電されるコンデンサ、７は
点火コイルで、７ａはその１次コイル、７ｂはその２次
コイルである。

８は基準位置にて出力信号を発生するタイミングセンサ
、９はタイミングセンサ８の出力信号を入力としかつ後
述する点火信号発生回路用定電圧回路よりの出力を定電
圧源として動作し例えばコンデンサの充放電により点火
時期を型式的に決定して点火信号を発生する公知の電子
式点火信号発生回路である。サイリスタ１ｏは点火信号
発生回路９よりの点火信号がゲートに印加されることに
より導通して、コンデンサ６の充電電荷を点火コイル７
の１次コイル７ａに供給するものであって、点火用半導
体スイッチング素子を構成する。１１は点火コイル７の
２次コイル７ｂに接続されていて、内燃機関のシリンダ
ヘッドに取付けられる点火栓である。１２はコンデンサ
充電コイル３の端子ｔｌＪＩ　ニ：ｙレクタ・エミツタ
路が接続され、この充電コイル３のコンデンサ充電側半
波出方をダイオード１９を介して短絡するトランジスタ
であって、短絡用半導体スイッチング素子を構成する。

１３はトランジスタ１２のコレクタ・ベース間に接続シ
タベース抵抗、１４はトランジスタ１２のベース・エミ
ッタ間にアノード・カソード路を接続したサイリスタ、
１５．１６はコンデンサ充電コイル３の端子間にダイオ
ード１９を介して互いに直列接続した分圧抵抗で、その
分圧点ａはサイリスタ１４のゲートに接続しである。そ
して、ベース抵抗１３、サイリスタ１４および分圧抵抗
１５゜１６により、トランジスタ１２を遮断させるため
の遮断制御回路２４を構成する。１７は点火コイル７の
１次コイル７ａにフライホイール電流を流して点火栓１
１のアーク時間を延長するためのダイオードである。１
８はサイリスタ１０のゲート感度調整用の抵抗、２０は
ダイオード、２１は電流制限用抵抗、２２は直流電源用
コンデンサ、２３は直流電源の定電圧用ツェナダイオー
ドであり、これらツェナダイオード２３、コンデンサ２
２、ダイオード２０および抵抗２１により点火信号発生
回路用定電圧回路２５を構成する。

次に、上記構成においてその作動を説明する。

磁石発電機として４極の磁石発電機を使用した場合、コ
ンデンサ充電コイル３には第２図（ａ）に示すごとく磁
石発電機のロータ１回転にっき２サイクルの無負荷交流
電圧が発生する。今、第１図の実線矢印方向の（コンデ
ンサ充電側半波）出力が発生し初めると、コイル３→ダ
イオード１９→抵抗１３→トランジスタ１２のベース・
エミッタ→アースの回路でトランジスタ１２にベース電
流が流れ、このトランジスタ１２のコレクタ、エミッタ
間が導通し、コイル３の出力は短絡される。

第２図（ｂ）の短絡電流の増大に伴ない、トランジスタ
１２のコレクタ、エミッタ間の電圧降下が大きくなり、
抵抗１５．１６よりなる分圧回路の接続点ａの電圧が上
昇する。この電圧が設定値になるとサイリスタ１４が導
通し、トランジスタ１２のベース・エミッタ間を短絡す
るので、トランジスタ１２のコレクタ・エミッタ間は０
ＦＦＬ、短絡電流が急激に遮断される。このときコイル
３には第２図（Ｃ）に示すごとく、大きな誘導電圧が発
生し、この高電圧によりコンデンサ６を、コイル３→ダ
イオード５→コンデンサ６→ダイオード１７→アースの
回路で次の実線矢印方向の電圧のときにも同様にして第
２図（ｄ）の実線で示すごとく十分に充電する。同時に
コイル３−ダイオード１９→抵抗２１→ツエナダイオー
ド２３の回路により、コンデンサ２２がダイオード２ｏ
を介して定電圧で充電される。次いで、定電圧回路２５
の定電圧出力を電源とし、タイミングセンサ８の発生出
力により点火信号発生回路９にて電子的に点火時期を演
算して第２図（ｅ）に示すごとき点火信号を発生し、こ
の点火信号がサイリスタ１０のゲート回路に印加されて
このサイリスタ１０が導通する。このサイリスタ１０の
導電によりコンデンサ６の充電々荷は、コンデンサ６→
サイリスタ１０一点火コイル７の１次コイル７ａの回路
で放電し、点火コイル７の２次コイル７ｂに高電圧を発
生し、点火栓１１に点火火花を得る。以上の動作を磁石
発電機のロータの１回転につき１回行なって繰返し動作
する。

以上の実施例においては、トランジスタ１２の短絡電流
が一定値になったときこのトランジスタ１２が遮断する
ようにしであるので、機関回転数に関係なくコンデンサ
６の充電電圧をほぼ一定にでき、安定した点火性能が得
られる。

なお、上述した実施例においては、点火用半導体スイッ
チング素子としてサイリスク１０を用いたがトランジス
タを用いることができ、また短絡用スイッチング素子と
してトランジスタ１２を用いたがゲートターンオフサイ
リスタ（ＧＴＯ）を用いることもできる。

また、上述した実施例において、サイリスタ１４の代わ
りにトランジスタを用いてもよいことは勿論である。

以上述べたように本発明においては、コンデンサ充電コ
イルの半波出力を実質的に短絡する短絡用半導体スイッ
チング素子と、この短絡用半導体スイッチング素子に前
記充電コイルのコンデンサ充電側半波出力による短絡電
流が充分流れているときに前記短絡用半導体スイッチン
グ素子を遮断させるための遮断制御回路とを備え、短絡
用半導体スイッチング素子の遮断時にコンデンサ充電コ
イルに誘起される高電圧によって点火用コンデンサを充
電すると同時に点火信号発生回路の定電圧回路を動作さ
せるから、以下に述べるごとき優れた効果がある。

ｆｌ）従来はコンデンサ充電コイルとして、細線による
巻数の多いコイルと太線による巻数の少ないコイルとの
２階建又は径方向に配置した２つのコイルが必要であっ
たものを、太線による巻数の少ないコイル１つのみにす
ることができ、構造簡単で体格を小さくすることができ
る。

（２）コンデンサ電圧、２次電圧の設定自由度が大きく
、低速から充分な点火性能が得られ、始動性を向上する
ことができる。

（３）コンデンサ充電コイルとして細線を使用しなくて
よいので、品質上のトラブルが解消できる。

（４）点火信号発生回路用定電圧回路を電流遮断時の、
はぼ回転に対して一定で、パルス幅の狭い電圧により動
作させるから、低速から高速まで安定した入出力電圧を
確保することができ、ツェナダイオードなどの定電圧回
路素子に過負荷をかけることがないので小形化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す電気回路図、第２
図は第１図図示装置の作動説明に供する各部波形図であ
る。 ３・・・コンデンサ充電コイル、６・・・コンデンサ、
７・・・点火コイル、７ａ・・・１次コイル、７ｂ・・
・２次コイル、９・・・点火信号発生回路、１ｏ・・・
点火用半導体スイッチング素子としてのサイリスタ、１
１・・・点火栓、１２・・・短絡用半導体スイッチング
素子としてのサイリスタ、２４・・・遮断制御回路、２
５・・・点火信号発生回路用定電圧回路。 代理人弁理士　岡　部　　　隆 第１図 ＠２図 （ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁石発電機のコンデンサ充電コイルと、この充電コイル
   の出力を実質的に短絡する短絡用半導体スイッチング素
   子と、この短絡用半導体スイッチング素子に短絡電流が
   充分流れているときこの短絡用半導体スイッチング素子
   を遮断させるための遮断制御回路と、この短絡用半導体
   スイッチング素子の遮断時に前記充電コイルに誘起され
   る高電圧によって充電されるコンデンサと、１次コイル
   および２次コイルを有する点火コイルと、前記短絡用半
   導体スイッチング素子の遮断時に前記充電コイルに誘起
   される高電圧を入力として定電圧出力を発生する点火信
   号発生回路用定電圧回路と、この定電圧回路の定電圧出
   力を電源として点火信号を発生する点火信号発生回路と
   、この点火信号発生回路よりの点火信号により導通して
   前記コンデンサの充電電荷を前記点火コイルの１次コイ
   ルに供給するための点火用半導体スイッチング素子と、
   前記点火コイルの２次コイルに接続した点火栓とを備え
   る内燃機関用無接点点火装置。