JPS59115468A - 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】 ・本発明は点火時期制御回路を有する内燃機関用電子式
無接点点火装置に関し、特に手動スタート方式又はキッ
クスタート方式の内燃機関の始動時に問題となるケッチ
ン（始動時における瞬間的な逆回転力発生現象）又は逆
転χ防止するための内燃機関用電子式無接点点火装置に
関する。

従来用いられている内燃機関用電子式点火進角制御装置
として１例えば特開昭５７−２０５５９号（特願昭５５
−９７１５７□号）に開示された装置等においては、内
燃機関の始動時に同内燃機関により駆動される磁石式交
流発電機が回転を始め。

発電を開始すると、その整流出力電圧により前記装置の
点火時期制御回路に含まれた点火進角度演算用充放電コ
ンデンサの充電が開始される。しかしながら、内燃機関
の始動時には上記コンデンサの充電角度、すなわち、磁
石発電機の発電開始位置より点火進角度制御開始回転角
度位置までの回転角度が一般的に小さいため、上記の点
火進角度制御開始回転角度位置における磁石式交流発電
機の最初の１サイクルの発生電圧による上記コンデンサ
の充電電圧は低く、そのため丁度内燃機関の高速回転時
と同様に進角した回転角度における点火が行なわれる。

他方、内燃機関の手動スタート又はキックスタートにお
いては、内燃機関の回転部分には十分な回転運動エネル
ギが与えられないので、内燃機関の圧縮行程の通過が困
難であり、そのためケッチン又は逆転を惹起し、不具合
でもあり・かつ危険でもあった。

本発明は上述の従来装置における問題点乞解消すること
を意図してなされたものである。

従って１本発明の目的は、内燃機関の始動時。

特に手動スタート又はキックスタートに際し、内燃機関
のケッチン又は逆転を防止するための電子回路ケ備えた
内燃機関用電子式無接点点火装置を提供することである
。

以下１本発明による内燃機関用無接点点火装置を実施例
に従って詳細に説明する。以下の説明では１本発明を、
磁石発電機を用いた単気筒４サイクル内燃機関用電子式
無接点点火装置に適用した場合について説明する。

第１図は本発明による内燃機関用電子式無接点点火装置
の回路図ケ示す。

第１図において、磁石発電機のコンデンサ充電用発電コ
イル１が発生する主コンデンサ８の充電。

電流とは逆向きの電流はダイオード５乞通って流れ、大
容量（数百μＦ）の直流電源用コンデンサ１２＆充電し
、このコンデンサ１２の充電電荷を本発明装置の回路の
直流電源とする。１１はサイリスク１９．ツェナダイオ
ード１４および抵抗器１５より成る定電圧回路で電源電
圧のぎ−ク値を一定値に抑えている。２は磁石発電機の
回転子の回転角度位置を検出する角度位置センサ、３，
４゜６はダイオ−Ｐ、７は点火用サイリスク、８は主コ
ンデンサ、９は点火コイル、９ａ及び９ｂは。

それぞれ点火コイル９の１次コイル及び２次コイル、１
０は点火栓でこれらにより公知のコンデンサ放電式点火
回路を構成する。参照番号１３は点火時期制御回路を示
しており、同点火時期制御回路１３にはコンデンサ１２
の充電電圧、及び角度位置センサ２の出力信号電圧が入
力として加わり。

サイリスタ７をトリガする信号電圧を出力する。

第２図は第１図に示した角度位置センサ２の構成図であ
る。

第２図において、磁石発電機の磁性体製ロータ（回転子
）２０の外周には１回転の中心に対して必要進角幅だけ
の機械角を形成する幅の広い突起２１が設けられており
、ロータ２０の外周に対向して配置した永久磁石２３と
信号発生用コイル２４とを有する電磁ピックアップより
なる角度位置センサ２にはロータ２０の１回転につき必
要進角幅だけずれた正及び負の信号電圧が発生する。

第６図は第１図に示した点火時期制御回路１３の内部回
路図である。第１図に示したコンデンサ１２の端子電圧
は脈動するため、それを第６図中の端子Ｖ、、ｎより定
電圧回路５０に導いて安定化し。

定電圧ｖｙ得る′。この定電圧■　は以下に説明する比
較器、論理回路、定電流回路、フリップフロップ、り′
−ト回路等の電源として用いられる。角度位置センサ２
の出力は第６図中の端子Ａに導かれ１次に抵抗器１０１
．１０２，１０３により適当な電圧値でバイアスされた
後、比較器１００及び２００の入力の１つに印加される
。比較器１００の他方の入力は、抵抗器１０４と抵抗器
１０５との接続点に接続され、また比較器２００の他方
の入力は接地されている。そして、比較器１００の出力
はフリップフロップ３００のセット信号とし、また、比
較器２００の出力はフリップフロップ３００のリセット
信号として用いられると同時に、フリップフロップ３５
０のセット信号として用いられる。また、フリップフロ
ップ３５０のリセット端子は、抵抗器３６１？介して電
源■１に接続されると共に、アナログスイッチ３６０に
接続され、同アナログスイッチ３６０は、Ｑ出力がＲ１
”の時に閉じてリセット端子Ｒ７接地し。

以後その状態を保持するようにしである。ここで。

フリップフロップ３００のセット信号の立上り位置は、
高速固定進角位置０□と一致させてあり。

リセット信号の立上り位置は低速固定進角位置θ１と一
致させである。

演算用コンデンサ１０Ｂはアナログスイッチ６００及び
７００が共に開いている状態では、定電流回路４００に
より定電流１ｃで充電され１反対にスイッチ６００が閉
じ、スイッチ７００が開いている状態では第６図の如く
定電流充電電流１ｃ及び、定電流回路５００による定電
流放電電流１ｄが流れるが、ここでｔｄ）ｉｃとなるよ
うに設定しであるため、演算用コンデンサ１０８の電荷
は定電流ｉｄ　−１ｃで放電することになる。スイッチ
６００はフリップフロップ３００のＱ出力が”１”のと
き閉じるように構成されており、スイッチ７００はＯＲ
回路９１０の出力が”１”の時に閉じるように構成され
ている。抵抗器１０６及び１０７により定電圧■を分圧
し、抵抗器１０７の両端に基準電圧ｖ８ヲ得、この基準
電圧■８と演算用コンデンサ１０８の端子電圧とン比較
器８００の入力とし、比較器８００の出力、フリップフ
ロップ３００のＱ出力、及びフリップフロップ３５０の
Ｑ出力はＡＮＤ回路回路９０大０ ＡＮＤ回路９００の出力と比較器２００の出力とはＯＲ
回路９１０の入力に接続されている。そしてＯＲ回路９
１０の出力信号を出力端子Ｉより点火信号として送り出
すと共に，　ＯＲ回路９１０の出力が”１”の時にスイ
ッチ７００ン閉じ．演算用コンデンサ１０８の電荷？瞬
時に完全放電させる。

以上に述べた構成を有する本発明による点火時期制御回
路１３の動作を第４図に示した波形図を参照して説明す
る。

角度位置センサ２には．第４図囚に示すように。

ロータ２０の１回転につき１サイクルの信号電圧が発生
する。この信号電圧の正方向電圧と同期して，比較器１
００の出力には第４図（Ｂｌに示すようなパルス信号が
発生し．他方．負方向電圧と同期して比較器２００の出
力には第４図（Ｃ１に示すようなパルス信号が発生する
。比較器１００の出力はフリップフロップ３０００セツ
ト信 器２００の出力はフリップフロップ３００のリセット信
号．同時に７リツプフロツゾ３５０のセット信号として
用いられる。比較器１００の出力信号の立上り位置は高
速固定進角位置θ□と．また。

比較器２００の出力信号の立上り位置は低速固定進角位
置θ１とそれぞれ一致させであるので，フリップフロッ
プ３００のＱ出力は，第４図ＣＤＩに示したように．高
速固定進角位置θヨで１”に立上り，低速固定進角位置
θ１でＯ”に立下がる。

既に述べた通り．フリップフロップ３００のＱ出力が′
１″の時にスイッチ６００は閉じるため。

第４図（Ｆ）に示すように，定電流ＩＣにより充電され
ていた演算用コンデンサ１０８の電荷は第４図（Ｂ）に
図示のセット信号の立上り位置（高速固定進角位置θＨ
）より定電流ｉｄ　−　ｉｃで放電し始め．演算用コン
デンサ１０８の端子電圧は低下し始める。そして、この
演算用コンデンサ１０８の端子電圧と抵抗器１０６及び
１０７により設定された基準電圧■８と？比較器８００
により比較すると．（演算用コンデンサ１０８の端子電
圧）＜（抵抗器１　０６　、　１　０７の分圧点の電圧
ｖ８）の時，比較器８００の出力はＲ１”となる　（第
４図（Ｇ））。ここで、第４図は内燃機関が中速の場合
の進角時の状態を表わしており，低速固定進角時，及び
高速固定進角時の状態については後述する。フリップフ
ロップ３５０は，ｉ石発電機のロータ２０が回転し始め
，　定電圧■　か発生するとリセットされ。

そのＱ出力は０”になるが、比較器２ｏｏの第１発註の
出力によりその端子Ｓにセット信号が入るとＱ出力は′
１”となり、このＱ出力信号によりアナログスイッチ３
６０乞閉じてフリップフロップ３５０のリセット端子Ｒ
を接地し、以後停止するまでこの状態７持続する。比較
器８００の出力とフリツプフロツプ３００及びフリツプ
フロツプ３５０のＱ出力とはＡＮＤ回路９００の入力に
導かれ、ＡＮＤ回路９００の出力は、第４図（Ｉ（ｌに
図示のようになる。そして、ＡＮＤ回路９００の出力と
比較器２００の出方とはＯＲ回路９１０の入力に導かれ
、　ＯＲ回路９１０の出力（第４図（１））にサイリス
タ７馨トリガさせるための点火信号が発生する。この点
火信号が１”になると、スイッチ７００が閉じるので、
演算用コンデンサ１０８の電荷は点火信号の立上り位置
で瞬時に完全放電する。そして、スイッチ６００及び７
００が共に開く位置、すなわち点火信号の立下り位置よ
り演算用コンデンサ１０８に対し再び定電流１ｃによる
充電が開始され、演算用コンデンサ１０８の端子電圧は
第４図ｆＦｌに図示のように上昇する。

第５図は第３図に示した演算用コンデンサ１０Ｂの端子
電圧の波形図を示す。低速固定進角時、中速進角時、高
速固定進角時の各状態における演算用コンデンサ１０８
の端子電圧の波形は、第５図図示のＮＬ、ＮＭ、ＮＨの
ようになる。すなわち。

低速固定進角時は演算用コンデンサ１０Ｂの充電時間が
長いため、第５図の中のＮＬの如く高速固定進角位置θ
□において達する充電、電圧が高くなり。

次に放電電圧が基準電圧■８まで低下する角度位置は低
速固定進角位置θ１より遅れるので、　ＯＲ回路９１０
により低速固定進角位置ｏＬで点火が行なワレル。そし
て、演算用コンデンサ１０Ｂ（７）放電電圧が０１にお
いて基準電圧■８に等しくなるような内燃機関回転速度
ＮＴＬ以下では１点火位置は低速固定進角位置θ□にと
どまることになる。

内燃機関の回転速度が上昇すると充電時間が短くなるた
め、θヨにおける演算用コンデンサ１０Ｂの充電電圧は
低くなり、このため演算用コンデンサ１０８の放電電圧
が基準電圧■８まで低下する位置は徐々（に進角側へ移
行してθ１より進むことになる。つまり、ある回転速度
まで上昇すると。

低速固定進角時Ｉｌｌ　ｔｕｂより進角し始める。この
進角開始後の状態が第５図のＮＭで示しである。さらに
内燃機関の回転速度が上昇すると１点火時期は高速固定
進角位置θ□に近づき、やがて演算用コンデンサ１０８
の充電電圧は第５図図示のＮＨの如く、θヨでも基準電
圧ｖ８より低くなる。そして。

演算用コンデンサ１０８の充電電圧がθ□においてｖ８
に達する内燃機関回転速度ＮＴＨ以上では比較器８００
の出力は常に１”となり１点火時期はフリツプフロツプ
３００のＱ出力が′１”に立上る位置、すなわち高速固
定進角位置θゆとなる。

つまり内燃機関回転速度が上記の臨界高回転速度ＮＴＨ
以上に上昇しても点火時期はθヨに固定される。

以上に説明した点火角度の内燃機関回転速度に対する変
化の状況を第７図に示す。

次に１本発明装置が有効に作用する内燃機関の始動時、
すなわち、磁石発電機が回転し始める時の動作を、第６
図を参照して説明する。第６図に番） おいて、（Ｊ）は定電圧　　５０の出方電圧ＶＹボに■
　に達し、定電流電源４００を介して演算用コンデンサ
１０８の充電を開始する。しかし、ｉ５発電機の発電コ
イル１の第１サイクルの発生電圧による充電電圧は、第
６図（Ｆｌに破線で示した定常回転速度時の充電電圧と
は異なり、一般的に充電角度範囲が狭いので、第６図（
Ｆｌに実線で示したように、放電を開始する角度位置θ
ヨにおける演算用コンデンサ１０８の充電電圧は、破線
で示した定常回転速度時の充電電圧と比べ低くなる。そ
して、θ□においてフリツプフロツプ３００がセットさ
れ、そのＱ出力が１”になると、スイッチ６００は閉じ
、演算用コンデンサ１０８は放電を始めるが、演算用コ
ンデンサ１０８の充電電圧が低いため、演算用コンデン
サ１０８の放電電圧は、第６図［Ｆｌに実線で示したよ
うな進角した角度位置θビで基準電圧■８に達し、比較
器８００の出力は１″に立上る。しかし、フリッゾフロ
ッゾ３５０は、それより前に電源電圧が■１に立上った
時にリセットされ、そのＱ出力は０”になっているので
、ＡＪ’ｌＤ回路９００の出力は０”になっており、θ
Ｋにおいて点火が行なわれることはないっその次の角度
位同髭において比較器２００の出力が１″に立上ると、
ＯＲ回路９１０乞経て点火信号？出力し、同時にフリツ
プフロツプ３５０はセットされるので、そのＱ出力は１
”に変わり、アナログスイッチ３６０を閉じフリップフ
ロップ３５０のリセット端子Ｒ？接地し゛０″レベルに
保つので、そのＱ出力は、その後内燃機関が停止するま
で′１゛の状態？維持する。従って１発電コイール１の
発電電圧の２サイクル目以降の進角信号（比較器８００
の出力）は、　ＡＮＤ回路９００’２．次にＯＲ回路９
１０乞経て点火信号を出力する。

以上の説明より明らかなように１本発明による内燃機関
用無接点点火装置によれば、きわめて簡単な電子装置の
付加により、内燃機関の始動時。

特に手動スタート又はキックスタートに際し、不都合か
つ危険な内燃機関のケッチン又は逆転の生起ケ防止する
というすぐれた効果が得られる。また、上記の電子装置
は、容易に既存の内燃機関用無接点点火装置に追加配設
することが可能であり、その実用上の効果は太きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による内燃機関用電子式無接点点火装置
の全体的構成を示す概略回路図である。 第２図は第１図に図示の角度位置センサ２の概略構成を
示す１部破断斜視図である。 第６図は第１図に図示の点火時期制御回路１３の概略電
子回路図である。 第４図は第６図に図示の点火時期制御回路１３の電子回
路の各部の信号波形図である。 第５図は第３図に図示の点火時期制御回路１３の中の演
算用コンデンサ１０８の充放電端子電圧波形の内燃機関
回転速度による変化を示す信号波形図である。 第６図は、内燃機関の始動時における。第３図に図示の
点火時期制御回路１３の定電圧電源５０の出力電圧と、
演算用コンデンサ１０８の充放電電圧との変化ケ示す波
形図である。 第７図は内燃機関回転速度に対する点火角度の変化ン示
すｌｌＩ♀性図である。 （符号のＭＳ？、明） １・・・磁石発′１イ１機のコンデンサ充電用発電コイ
ル。 ２・・・角度位置センサ、７・・・点火用サイリスタ。 ８・・・主コンデンサ、９・・・点火コイル、９ａ１９
ｂ・・・それぞれ点火コイル９の１７Ｘコイル及び２次
コイル、１０・・・点火栓、１２・・・直流電源用コン
デンサ、１３・・・点火時期制御回路、５０・・・定電
圧回路。 １００．２００・・・比較器、３００．３５０・・・フ
リツプフロツプ、３６０・・・アナログスイッチ。 ４００．５００・・・定電流回路、６００．７００・・
・アナログスイッチ、８００・・・比較器、９００・・
・ＡＮＤ回路、９１０・・・ＯＲ回路。 代理人　浅　村　　　皓 外４名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　内燃機関用無接点点火装置であって。 前記内燃機関の第１の回転角度位置及び同第１の回転角
   度位置より位相の遅れた第２の回転角度位置を検出し、
   それぞれ第１の回転角度位置信号及び第２の回転角度位
   置信号を出力する角度位置センサ。 前記第１及び第２の回転角度位置信号を受は点火進角度
   演算信号を発生する電子回路と、同電子回路の出力する
   点火進角度演算信号を受は点火信号の発生ケ制御する論
   理回路とを含む点火時期制御回路、及び 前記第２の回転角度位置信号が印加される入力端子と前
   記論理回路に接続された出力端子とを有し、前記内燃機
   関の始動直後において、前記第２の回転角度位置信号が
   入力するまでは前記点火進角度演算信号に基づく前記点
   火信号の発生を禁止する進角禁止回路。 を包含した内燃機関用無接点点火装置。 （２、特許請求の範囲第１項に記載の装置であって。 前記進角禁止回路はフリップフロップを含む内燃機関用
   無接点点火装置。 （３）　　特許請求の範囲第２項に記載の装置であって
   。 前記内燃機関により駆動され、前記点火時期制御回路及
   び前記進角禁止回路に供給する電源電圧を発生する電圧
   発生装置を更に備え、また前記フリップフロップはセッ
   ト端子及びリセット端子乞有し、前記セット端子には前
   記第２′の回転角度位置信号が印加され、前記リセット
   端子は前記電圧発生装置の出力端及び前記フリップフロ
   ップの出力信号により駆動されるリセット抑止装置に接
   続された内燃機関用無接点点火装置。