JPS5941669A - Capacitor discharge type ignition system in internal-combustion engine - Google Patents
Capacitor discharge type ignition system in internal-combustion engineInfo
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 電式の内燃機関点火装置に関するものである。[Detailed description of the invention] This invention relates to an electric internal combustion engine ignition system.
コンデンサ放電式の内燃機関点火装置として、磁石発電
機内に設けられたエキサイタコイルの正の半サイクルの
出力でコンデンサを充電し、エキサイタコイルから続い
て発生する負の半サイクルの出力で放電制御用サイリス
タに点弧信号を与えて、このサイリスタを通してコンデ
ンサの電荷を点火コイルの1次コイルに放電させること
により点火動作を行なわせるようにしたものがある。こ
のような構成によれば、点火位置を決めるだめの信月コ
イルが不要になるだめ機関に取付ける発電機の構造を簡
単にすることができる。しかしながら、従来のこの種の
点火装置ではエキサイタコイルの正の半サイクルでエキ
サイタコイルからコンデンサに流れる電流による電機子
反作用により、次の負の半サイクルの出力の立上りが遅
れるため、点火位置に遅れが生じるという問題があった
。この傾向は機関の回転数(rpm)が上昇するに伴っ
て著しくなるだめ、従来のこの種の点火装置では機関の
点火位置θiの回転数Nに対する特性が第5図に破線で
示したようになり、高速時に点火位置が著しく遅れる欠
点があった。尚第5図の縦軸の点火位置θ1は機関の上
死点前の角度を正規回数転数(3000rpm )にお
ける点火位置をOとして示している。As a capacitor discharge type internal combustion engine ignition system, a capacitor is charged by the positive half-cycle output of an exciter coil installed in the magnet generator, and a discharge control thyristor is charged by the negative half-cycle output generated from the exciter coil. There is a device that performs ignition by applying an ignition signal to the thyristor and discharging the charge in the capacitor to the primary coil of the ignition coil through the thyristor. According to such a configuration, the structure of the generator attached to the engine can be simplified, since the Shingetsu coil for determining the ignition position is not required. However, in conventional ignition devices of this type, the rise of the output in the next negative half cycle is delayed due to the armature reaction caused by the current flowing from the exciter coil to the capacitor during the positive half cycle of the exciter coil, resulting in a delay in the ignition position. There was a problem that occurred. This tendency becomes more pronounced as the engine speed (rpm) increases, and in the conventional ignition system of this type, the characteristic of the engine ignition position θi with respect to the engine speed N is as shown by the broken line in Fig. 5. This had the disadvantage that the ignition position was significantly delayed at high speeds. The ignition position θ1 on the vertical axis in FIG. 5 indicates the angle before the top dead center of the engine, with O being the ignition position at the normal rotation speed (3000 rpm).
まだ従来のこの種の点火装置では、機関が逆回転した際
にもコンデンサ放電用のサイリスタに点弧信号が入るた
め、機関の逆回転時にも機関が点火されることになシ、
2ザイクル機関の点火装置としては不向きであった。With this kind of conventional ignition system, the ignition signal is sent to the capacitor discharge thyristor even when the engine is rotating in reverse, so the engine will not be ignited even when the engine is rotating in reverse.
It was unsuitable as an ignition system for a two-cycle engine.
本発明の目的は、信号コイルを用いない簡単な構成とし
てしかも高速時の点火位置の遅れと逆転時の火花の発生
とを防止できるようにしたコンデンサ放電式内燃機関点
火装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a capacitor discharge type internal combustion engine ignition system that has a simple configuration that does not use a signal coil, and that can prevent delays in ignition position at high speeds and generation of sparks during reverse rotation. .
以下図面を参照して本発明をその実施例とともに詳細に
説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below along with embodiments thereof with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例の回路を示したもので、同図
において1は内燃機関と同期回転する磁石発電機内に配
置されたエキサイタコイル、2は1次コイル2a及び2
次コイル2bから々る点火コイルであり、点火コイルの
1次及び2次コイル2a及び2bの一端は共通接続され
て接地されている。3は2次コイル2bに接続された点
火プラグで、この点火プラダは図示しない機関の気筒に
取付けられている。エキサイタコイル1の一端1a及び
他端1bにはそれぞれダイオード4及び5のカソードが
接続され、これらのダイオードのアノードは接地されて
いる。エキサイタコイル1の一端にはまたダイオード6
のアノードが接続され、このダイオードのカソードは点
火エネルギ蓄積用コンデンサ7の一端に接続されている
。コンデンサ7の他端は点火コイルの1次コイル2aの
非接地側端子に接続されるとともにダンパダイオード8
のアノードに接続され、ダイオード8のカソードは接地
されている。ダイオード6のカソードとコンデンサ7と
の接続点には放電制御用サイリスタ9のアノードが接続
され、サイリスタ90カソードは接地されている。サイ
リスタ9のダートにはツェナーダイオード10のアノー
ドが接続され、ツェナーダイオード10のカソードは限
流t121f:介してエキサイタコイル1の他端1bに
接続されている。本実施例ではダイオード4、ツェナー
ダイオード10及び限流抵抗21によシ、エキサイタコ
イル1の負極性の半サイクルの出力でサイリスタ9に点
弧信号を与える信号供給回路が構成され、エキサイタコ
イル1の図示の破線矢(5)
印方向の出力電圧がツェナーダイオード10のツェナー
レベル以上になったときにエキサイタコイル1→限流抵
抗21→ツエナーダイオード10→ザイリスタ9のケ″
′−トカソード間→ダイオード4→エキザイタコイル1
の径路でサイリスタ9に点弧信号が与えられる。尚本明
細書においてエキサイタコイルの出力の極性はコンデン
サ7を充電する半サイクルの極性を正極性とし、サイリ
スタ9に点弧信号が与えられる半サイクルの極性を負極
性とする。FIG. 1 shows a circuit according to an embodiment of the present invention, in which 1 is an exciter coil arranged in a magnet generator that rotates synchronously with the internal combustion engine, 2 is a primary coil 2a and 2
This is an ignition coil that starts from the secondary coil 2b, and one ends of the primary and secondary coils 2a and 2b of the ignition coil are commonly connected and grounded. 3 is an ignition plug connected to a secondary coil 2b, and this ignition plug is attached to a cylinder of an engine (not shown). The cathodes of diodes 4 and 5 are connected to one end 1a and the other end 1b of the exciter coil 1, respectively, and the anodes of these diodes are grounded. There is also a diode 6 at one end of the exciter coil 1.
The anode of this diode is connected, and the cathode of this diode is connected to one end of the ignition energy storage capacitor 7. The other end of the capacitor 7 is connected to the non-ground terminal of the primary coil 2a of the ignition coil, and is also connected to the damper diode 8.
The cathode of the diode 8 is grounded. The anode of a discharge control thyristor 9 is connected to the connection point between the cathode of the diode 6 and the capacitor 7, and the cathode of the thyristor 90 is grounded. The anode of a Zener diode 10 is connected to the dart of the thyristor 9, and the cathode of the Zener diode 10 is connected to the other end 1b of the exciter coil 1 via a current limiter t121f. In this embodiment, the diode 4, the Zener diode 10, and the current limiting resistor 21 constitute a signal supply circuit that provides an ignition signal to the thyristor 9 using the negative half-cycle output of the exciter coil 1. When the output voltage in the direction of the dashed arrow (5) shown in the figure becomes equal to or higher than the Zener level of the Zener diode 10, the exciter coil 1 → current limiting resistor 21 → Zener diode 10 →
'-tocathode → diode 4 → exciter coil 1
An ignition signal is given to the thyristor 9 through the path. In this specification, the polarity of the output of the exciter coil is such that the polarity of the half cycle in which the capacitor 7 is charged is positive, and the polarity in the half cycle in which the ignition signal is given to the thyristor 9 is negative.
サイリスタ9への信号の供給を制御するだめ、信号制御
回路11が設けられている。この制御回路はエキサイタ
コイル1の他端1bにアノードが接続されたサイリスタ
12を備え、このサイリスタ12のカソードは抵抗値が
小さい抵抗13を介して接地されている。サイリスタ1
2は導通した際にエキサイタコイル1の負極性の出力電
圧を実質的に短絡するために設けられたもので、エキサ
イタコイル1の負極性の出力電圧でアノードカソード間
が順方向にバイアスされて導通可能な状態(6)
になる。制御回路11はまだ一端が接地された信号制御
用コンデンサ14を備え、このコンデンサ14の他端は
抵抗15を介してサイリスタ12のケ”−トに接続され
ている。コンデンサ14と抵抗】5との接続点には抵抗
16を介してダイオード17のカソードが接続され、ダ
イオード17のアノードはエキサイタコイル1の一端1
aに接続されている。しだがって信号制御用コンデンサ
14は、エキサイタコイル1の正極性の出力(図示の実
線矢印方向の出力V2)によりダイオード17及び抵抗
】6を通して図示の極性に充電される。抵抗15及び1
3によりコンデンサ14をサイリスタ12のゲートカソ
ード間を通して放電させる第1の放電回路が構成され、
コンデンサ14が抵抗15→サイリスタ12のゲートカ
ソード間→抵抗13→コンデンサ14の経路で放電して
サイリスタ12に点弧信号が与えられるようになってい
る。A signal control circuit 11 is provided to control the supply of signals to the thyristor 9. This control circuit includes a thyristor 12 whose anode is connected to the other end 1b of the exciter coil 1, and the cathode of the thyristor 12 is grounded via a resistor 13 having a small resistance value. Thyristor 1
2 is provided to substantially short-circuit the negative output voltage of the exciter coil 1 when conduction occurs, and the anode and cathode are biased in the forward direction by the negative output voltage of the exciter coil 1, and conduction occurs. The state becomes possible (6). The control circuit 11 includes a signal control capacitor 14 whose one end is grounded, and the other end of the capacitor 14 is connected to the gate of the thyristor 12 via a resistor 15. A cathode of a diode 17 is connected to the connection point of the exciter coil 1 via a resistor 16, and an anode of the diode 17 is connected to one end 1 of the exciter coil 1.
connected to a. Therefore, the signal control capacitor 14 is charged to the polarity shown in the figure through the diode 17 and the resistor 6 by the positive output of the exciter coil 1 (the output V2 in the direction of the solid arrow in the figure). Resistor 15 and 1
3 constitutes a first discharge circuit that discharges the capacitor 14 through between the gate and cathode of the thyristor 12,
The capacitor 14 is discharged along a path from the resistor 15 to the gate and cathode of the thyristor 12 to the resistor 13 to the capacitor 14, so that an ignition signal is given to the thyristor 12.
コンデンサ14の非接地側の一端にはエミッタが接地さ
れたトランジスタ18のコレクタが接続され、トランジ
スタ18のペースは抵抗19を通して抵抗13の非接地
側端子に接続されている。トランジスタ】8はコンデン
サ14を放電させるだめのもので、トランジスタ18と
抵抗19及び13とにより、サイリスタ12が導通して
いる間にコンデンサ14を放電させる第2の放電回路1
.20が構成されている。The collector of a transistor 18 whose emitter is grounded is connected to one end of the non-grounded side of the capacitor 14, and the base of the transistor 18 is connected to the non-grounded terminal of the resistor 13 through a resistor 19. Transistor 8 is for discharging the capacitor 14, and the transistor 18 and resistors 19 and 13 form a second discharge circuit 1 that discharges the capacitor 14 while the thyristor 12 is conducting.
.. 20 are configured.
上記実施例の点火装置においてエキサイタコイル1は、
機関が正方向に回転したときに、回転子が1回転する間
に負極性の第1の半サイクルの電話vtと正極性の第2
の半サイクルの電圧v2と負極性の第3の半サイクルの
電圧v3とを順次発生する。In the ignition device of the above embodiment, the exciter coil 1 is
When the engine rotates in the positive direction, during one rotation of the rotor, the first half-cycle of the phone VT of negative polarity and the second half of the positive polarity.
A half-cycle voltage v2 and a third half-cycle voltage v3 of negative polarity are sequentially generated.
第2図はエキサイタコイルにこのような′電圧を発生さ
せる磁石発電機の一例を示したもので、この磁石発電機
は磁石回転子30と固定子40とからなっている。磁石
回転子30は磁性材料からなる回転子本体31と、回転
子本体31の外周に設けられた凹部32内に固定された
磁石33とからなり、回転子本体31はその中心部に機
関の出力軸等の駆動軸が嵌着される軸取付孔34を有し
ている。磁石33は回転子の径方向に着磁され、磁石3
3の外周側の磁極(図の例ではN極)33aと、凹部3
2の両側の部分に現われる磁極(図の例ではS極)33
b及び33cとにより3極の回転子磁極が構成されてい
る。FIG. 2 shows an example of a magnet generator that generates such a voltage in an exciter coil, and this magnet generator consists of a magnet rotor 30 and a stator 40. The magnet rotor 30 consists of a rotor body 31 made of a magnetic material and a magnet 33 fixed in a recess 32 provided on the outer periphery of the rotor body 31. It has a shaft mounting hole 34 into which a drive shaft such as a shaft is fitted. The magnet 33 is magnetized in the radial direction of the rotor.
The magnetic pole 33a on the outer circumferential side of 3 (N pole in the example shown) and the recess 3
Magnetic poles (S poles in the example shown) appearing on both sides of 2 33
b and 33c constitute three rotor magnetic poles.
固定子40は略U字状に形成された積層鉄心41を備え
、この鉄心41の両脚部42及び43の先端には回転子
の磁極に所定のギャップを介して対向する磁極部44及
び45が形成されている。The stator 40 includes a laminated iron core 41 formed in a substantially U-shape, and the ends of both leg portions 42 and 43 of this iron core 41 have magnetic pole portions 44 and 45 that face the magnetic poles of the rotor with a predetermined gap therebetween. It is formed.
鉄心41の磁極部44及び45相互間の間隔は、回転子
の磁極33b及び33c相互間の間隔に略等しく設定さ
れ、磁極部44及び45が回転子磁極33b及び33c
にそれぞれ同時に対向し得るようになっている。鉄心4
1の一方の脚部42には1次コイル2aと2次コイル2
bとからなる点火コイル2が巻装されるとともにエキサ
イタコイル1が巻装されている。この発電機において機
関が正方向に回転して回転子30が第2図において時計
方向に正回転したときのエキサイタコイル1の誘起電圧
波形を回転角θに対して示すと第3図(、)のようにな
る。この誘起電圧は負極性電圧v1と(9)
正極性電圧v2と負極性電圧v3とが順次現われる波形
であり、1点火サイクル当り1回発生する。ここで1点
火サイクルとは、機関の気筒で1回点火が行なわれてか
ら次の点火が行ガわれるまでの期間であり、第2図に示
しだ例では回転子30が1回転する期間に等しくなって
いる。また第2図において磁石回転子30が反時計方向
に逆回転した゛)ときのエキサイタコイル1の誘起電圧
波形は第3図(b)に示す通りであり、正極性の半サイ
クルの電圧v3′と負極性の半サイクルの電圧v!′と
正極性の半サイクルの電圧v1′とが順次現われる波形
となる。The spacing between the magnetic pole parts 44 and 45 of the iron core 41 is set approximately equal to the spacing between the magnetic poles 33b and 33c of the rotor, and the magnetic pole parts 44 and 45 are set to be approximately equal to the spacing between the magnetic poles 33b and 33c of the rotor.
It is possible to face each at the same time. iron core 4
The primary coil 2a and the secondary coil 2 are attached to one leg 42 of the
An ignition coil 2 consisting of b is wound therein, and an exciter coil 1 is also wound thereon. In this generator, when the engine rotates in the forward direction and the rotor 30 rotates in the forward clockwise direction in FIG. 2, the induced voltage waveform of the exciter coil 1 is shown with respect to the rotation angle θ as shown in FIG. become that way. This induced voltage has a waveform in which negative polarity voltage v1, (9) positive polarity voltage v2, and negative polarity voltage v3 appear in sequence, and is generated once per ignition cycle. Here, one ignition cycle is the period from one ignition in the engine cylinder until the next ignition, and in the example shown in FIG. are equal. Further, in FIG. 2, the waveform of the induced voltage in the exciter coil 1 when the magnet rotor 30 rotates in the counterclockwise direction is as shown in FIG. 3(b), and the positive half-cycle voltage v3' and the negative half-cycle voltage v! ' and a half-cycle voltage v1' of positive polarity appear in sequence.
第2図に示した例では点火コイル2が固定子鉄心41に
巻装されているため、回転子30の回転により点火コイ
ル2にも電圧が誘起する。本実施例では、点火コイル2
の1次コイル2aにエキサイタコイル1の出力電圧と逆
位相の電圧が誘起するようになっている。即ち第1図に
おいてエキサイタコイル1に実線矢印方向の正極性の電
圧v2が誘起したときに1次コイル2aには実線矢印方
向(10)
の負極性の電圧が誘起するようになっている。尚点火コ
イル2は必らずしも磁石発電機内に設ける必要は々く、
磁石発電機の外部に設けてもよい。In the example shown in FIG. 2, since the ignition coil 2 is wound around the stator core 41, a voltage is also induced in the ignition coil 2 due to the rotation of the rotor 30. In this embodiment, the ignition coil 2
A voltage having a phase opposite to the output voltage of the exciter coil 1 is induced in the primary coil 2a of the exciter coil 1. That is, in FIG. 1, when a positive voltage v2 in the direction of the solid arrow is induced in the exciter coil 1, a negative voltage in the direction of the solid arrow (10) is induced in the primary coil 2a. It should be noted that the ignition coil 2 does not necessarily need to be installed inside the magnet generator.
It may be provided outside the magnet generator.
次に上記実施例の動作を説明する。第2図の磁石発電機
の回転子30が正回転すると、エキ1イタコイルlには
、回転角θに対して第4図(a)のような無角荷波形を
示す電圧が誘起する。この波形は第3図(、)に示しだ
のと同様のものである。角度θlでエキサイタコイル1
に正極性の半サイクルの電圧v2が誘起すると、エキサ
イタコイル1→ダイオード6→コンデンサ7→ダイオー
ド8及び1次コイル2a→ダイオード5→エキザイタコ
イル1の経路で電流が流れ、コンデンサ7が図示の極性
に充電される。このときコンデンサ7の端子電圧は第4
図(b)のように変化する。またこの正極性の電圧v2
によりダイオ−1” 17 、抵抗16.コンデンサ1
4及びダイオード5全通して電流が流れ、信号制御用コ
ンデンサ14が図示の極性に充電される。このコンデン
サ14の電荷は抵抗15.サイリスタ12のy−トカソ
ード間及び抵抗13を通して放電するため、次に角度θ
2でエキサイタコイル1に負極性の電圧v3が誘起する
と同時にサイリスタ12が導通する。サイリスタ12が
導通スると、第4図(d)に実線で示したようにエキサ
イタコイル1からサイリスタ12.抵抗21及び抵抗1
3を通1〜で電流lbが流れ、エキサイタコイル1が実
質的に短絡される。したがってツェナーダイオード10
に印加される電圧(ダイオード5の両端の電圧v0)は
第4図(c)に実線で示したようにツェナーレベルVz
より低い値となり、サイリスタ9には点弧信号が与えら
れない。Next, the operation of the above embodiment will be explained. When the rotor 30 of the magnet generator shown in FIG. 2 rotates in the forward direction, a voltage is induced in the exhaust coil l that exhibits an angleless waveform as shown in FIG. 4(a) with respect to the rotation angle θ. This waveform is similar to that shown in FIG. 3(,). Exciter coil 1 at angle θl
When a positive half-cycle voltage v2 is induced in , current flows through the paths of exciter coil 1 → diode 6 → capacitor 7 → diode 8 and primary coil 2a → diode 5 → exciter coil 1, and capacitor 7 has the polarity shown. It will be charged. At this time, the terminal voltage of capacitor 7 is
It changes as shown in figure (b). Also, this positive polarity voltage v2
Diode 1" 17, resistor 16. Capacitor 1
4 and the diode 5, and the signal control capacitor 14 is charged to the polarity shown. The charge on this capacitor 14 is transferred to the resistor 15. In order to discharge between the y-tocathode of the thyristor 12 and through the resistor 13, the angle θ
At the same time as the voltage v3 of negative polarity is induced in the exciter coil 1 at step 2, the thyristor 12 becomes conductive. When the thyristor 12 becomes conductive, the flow from the exciter coil 1 to the thyristor 12. Resistor 21 and Resistor 1
A current lb flows through 3 through 1, and the exciter coil 1 is substantially short-circuited. Therefore the Zener diode 10
The voltage applied to the diode 5 (voltage v0 across the diode 5) is at the Zener level Vz, as shown by the solid line in FIG. 4(c).
The value becomes lower, and no firing signal is given to the thyristor 9.
上記電流1b・は電機子反作用により電圧v3の無負荷
時の波形の立下り位置よυも遅れた位置まで流れる。サ
イリスタ12が導通すると抵抗130両端に電圧降下が
生じ、この電圧により抵抗19を通してトランジスタ1
8にペース電流が流れる。したがってトランジスタ18
は導通状態になり、コンデンサ14の電荷がトランジス
タ18のコレクタ・エミッタ間を通して放電する。サイ
リスタ12uエキザイタコイルから負極性の電圧v3が
発生している間導通状態を保持し、この間トランジスタ
18にペース電流が供給され続けるため、コンデンサ1
4は負極性電圧v3の半サイクルが終了するまでに完全
に放電する。次に角度θ4でエキサイタコイル1に負極
性の第1の半サイクルの電圧v1が誘起するが、このと
きコンデンサー4に電荷はなく、サイリスタ12に点弧
信号が与えられないだめ、サイリスタ12はしゃ断状態
に保持される。したがって負極性電圧V4の瞬時値は上
昇し、ツェナーダイオード10に印加される電圧vcが
角度θiでツェナーレベル、以上になるとザイリスり9
に点弧信号が与えられる。これによりサイリスタ9が導
通し、コンデンサ7の電荷がサイリスタ9及び1次コイ
ル2aを通して急激に放電する。The current 1b flows due to the armature reaction to a position that is delayed by υ from the fall position of the waveform of the voltage v3 when no load is applied. When the thyristor 12 becomes conductive, a voltage drop occurs across the resistor 130, and this voltage causes the transistor 1 to pass through the resistor 19.
A pace current flows through 8. Therefore transistor 18
becomes conductive, and the charge in the capacitor 14 is discharged through the collector-emitter of the transistor 18. The thyristor 12u remains conductive while the exciter coil generates the negative voltage v3, and the pace current continues to be supplied to the transistor 18 during this time, so the capacitor 1
4 is completely discharged by the end of the half cycle of the negative polarity voltage v3. Next, a first half-cycle voltage v1 of negative polarity is induced in the exciter coil 1 at an angle θ4, but at this time there is no charge in the capacitor 4, and unless an ignition signal is given to the thyristor 12, the thyristor 12 is cut off. held in state. Therefore, the instantaneous value of the negative polarity voltage V4 increases, and when the voltage vc applied to the Zener diode 10 reaches or exceeds the Zener level at the angle θi, the
An ignition signal is given to the ignition signal. As a result, the thyristor 9 becomes conductive, and the charge in the capacitor 7 is rapidly discharged through the thyristor 9 and the primary coil 2a.
この放電電流により点火コイル2の鉄心中で太きな磁束
変化が生じるだめ2次コイル2bに高電圧vh(第4図
e)が誘起し、点火プラグ3に火花が生じて機関が点火
される。エキサイタコイル1に誘起する負極性電圧Vl
の波高値は機関の回転数の上昇に伴って増大し、電圧7
1がツェナーダイオ−(13)
ド10のツェナーレベルに達する位相が進むため、点火
位置θlは機関の回転数の上昇に伴って進んでいく。こ
の点火位置θ1の機関の回転数Nに対する特性を示すと
第5図の曲線すのようになる。This discharge current causes a large magnetic flux change in the iron core of the ignition coil 2, which induces a high voltage vh (Fig. 4 e) in the secondary coil 2b, which generates a spark in the ignition plug 3 and ignites the engine. . Negative polarity voltage Vl induced in exciter coil 1
The peak value of increases as the engine speed increases, and the voltage 7
1 reaches the Zener level of the Zener diode (13) 10 as the phase progresses, so the ignition position θl advances as the engine speed increases. The characteristic of this ignition position θ1 with respect to the engine rotational speed N is shown by the curve in FIG.
従来の点火装置では、信号制御回路11が無いため、正
極性の電圧v2に続いて発生する負極性電圧v3により
放電制御用サイリスタ9に点弧信号が与えられる。この
負極性電圧v3は、コンデンサ7の充電電流による電機
子反作用により立上9が遅れるため点火位置が遅れ、こ
の点火位置の遅れは、第5図の曲線aのように機関の回
転数の上昇に伴って著しくなる。これに対し、本発明に
おいては、正極性電圧v2の半サイクル(点火エネルギ
蓄積用コンデンサを充電する半サイクル)の前の半サイ
クルの負極性電圧v1で放電制御用サイリスタ9に点弧
信号を与えるため電機子反作用の影響を受けることがな
く、第5図に曲線すで示したように、機関の高速時に点
火位置θlが遅れることがない。In the conventional ignition device, since there is no signal control circuit 11, an ignition signal is given to the discharge control thyristor 9 by the negative voltage v3 generated following the positive voltage v2. This negative polarity voltage v3 delays the start-up 9 due to the armature reaction caused by the charging current of the capacitor 7, so the ignition position is delayed, and this delay in the ignition position is caused by an increase in the engine speed as shown by curve a in FIG. It becomes more noticeable as On the other hand, in the present invention, the ignition signal is given to the discharge control thyristor 9 at the negative polarity voltage v1 of the half cycle before the half cycle of the positive polarity voltage v2 (the half cycle for charging the ignition energy storage capacitor). Therefore, it is not affected by armature reaction, and as shown in the curve in FIG. 5, the ignition position θl is not delayed when the engine is running at high speed.
本発明は、限流抵抗21を設けたことを1つの特徴とす
る。上記実施例において限流抵抗21がに大きな短絡電
流が流れるだめ、電機子反作用により短絡電流が流れる
期間が長く々す、回転数がN、、N、及びN s (N
+ <Nz <N3)のときのエキサイタコイル1の電
流波形はそれぞれ第6図に符号N、、N2及びN3を付
して示した波形と々る。したがって回転数がN2を超え
る高速領域では第4図(d)に破線で示したように負極
性の電圧Vlが発生する半サイクルまでサイリスタ12
が導通し続けることになり、第4図(c)に破線で示し
だように、負極性電圧Vlが発生する角度θ4〜θ1の
期間においてもツェナーダイオード10に印加される電
圧カツエナーレペルよシ低くなるため、点火動作は行な
われなくなる。One feature of the present invention is that a current limiting resistor 21 is provided. In the above embodiment, since a large short-circuit current flows through the current-limiting resistor 21, the short-circuit current flows for a long period of time due to armature reaction.
+ <Nz <N3), the current waveforms of the exciter coil 1 are shown by the symbols N, , N2 and N3 in FIG. 6, respectively. Therefore, in a high-speed region where the rotational speed exceeds N2, the thyristor 12 is operated until the half cycle in which the negative polarity voltage Vl is generated, as shown by the broken line in FIG. 4(d).
continues to conduct, and as shown by the broken line in FIG. 4(c), the voltage applied to the Zener diode 10 becomes lower even during the period of angle θ4 to θ1 where the negative polarity voltage Vl is generated. Therefore, the ignition operation is no longer performed.
これに対し、本発明のように限流抵抗21を設けると、
サイリスタ12が導通した際にエキサイタコイルに流れ
る電流が制限されるため、電機子反作用が軽減されて電
流1bが流れる期間が短縮される。しだがって、高速時
においてもサイリスタ12は負極性電圧v1が立上る角
度θ4より前の位置でL中断状態になり、点火動作が支
障なく行寿われる。On the other hand, if the current limiting resistor 21 is provided as in the present invention,
Since the current flowing through the exciter coil when the thyristor 12 is conductive is limited, the armature reaction is reduced and the period during which the current 1b flows is shortened. Therefore, even at high speeds, the thyristor 12 enters the L-interrupted state at a position before the angle θ4 at which the negative polarity voltage v1 rises, and the ignition operation can be carried out without any trouble.
次に第2図の発電機において磁石回転子30が逆回転し
た場合を考える。この場合は、エキサイタコイル1に第
3図(b)に示したように先ず正極性の電圧v3′が発
生し、次いで負極性の電圧vz′が発生する。正極性の
電圧v3′によりコンデンサ7が充電されるとともにコ
ンデンサ14が充電され、このコンデンサ14の電荷に
よυサイリスタ12に点弧信号が与えられる。したがっ
て正極性の電圧v3′に続いて負極性電圧v2′が発生
すると直ちにサイリスタ12が導通し、サイリスタ9へ
の点弧信号の供給を阻止する。負極性電圧v2′が発生
している間にコンデンサ14は完全に放電するが、次に
正極性電圧v1′が発生すると再び充電され、次の正極
性電圧v3′によっても充電される。しだがって次に負
極性電圧v2′が発生した際にもサイリスタ12が導通
して放電制御用サイリスタ9への点弧信号の供給を阻止
する。このように、発電機の逆転時には、サイリスタ9
に点弧信号が与えられないため、点火動作は行なわれな
い。したがって本発明を2ザイクル機関に適用した場合
には機関の逆転を防止する装置としても役立つ。Next, consider a case where the magnet rotor 30 rotates in the opposite direction in the generator shown in FIG. In this case, first a positive voltage v3' is generated in the exciter coil 1, as shown in FIG. 3(b), and then a negative voltage vz' is generated. The positive polarity voltage v3' charges the capacitor 7 and the capacitor 14, and the charge of the capacitor 14 provides an ignition signal to the υ thyristor 12. Therefore, as soon as the negative polarity voltage v2' occurs following the positive polarity voltage v3', the thyristor 12 becomes conductive and the supply of the ignition signal to the thyristor 9 is blocked. The capacitor 14 is completely discharged while the negative polarity voltage v2' is generated, but is charged again when the positive polarity voltage v1' is generated next, and is also charged by the next positive polarity voltage v3'. Therefore, when the negative polarity voltage v2' is generated next time, the thyristor 12 becomes conductive to prevent the supply of the ignition signal to the discharge control thyristor 9. In this way, when the generator is reversed, the thyristor 9
Since no ignition signal is given to the ignition operation, no ignition operation is performed. Therefore, when the present invention is applied to a two-cycle engine, it also serves as a device for preventing reverse rotation of the engine.
上記実施例においては、点火エネルギ蓄積用コンデンサ
7を点火コイルの1次コイル2aに対して直列に設け、
放電制御用サイリスタ9をコンデンサ7と1次コイル2
aとの直列回路に対して並列に設けているが、コンデン
サ放電式の点火回路はサイリスタ9が導通したときにコ
ンデンサ7の電荷を1次コイル2aに放電させるように
なっていればよく、例えば第1図においてコンデンサ7
とサイリスタ9の位置を入れ代えることもできる。In the above embodiment, the ignition energy storage capacitor 7 is provided in series with the primary coil 2a of the ignition coil,
The discharge control thyristor 9 is connected to the capacitor 7 and the primary coil 2.
Although the capacitor discharge type ignition circuit is provided in parallel to the series circuit with a, it is sufficient that the capacitor discharge type ignition circuit discharges the charge of the capacitor 7 to the primary coil 2a when the thyristor 9 is conductive. In Figure 1, capacitor 7
It is also possible to switch the positions of the thyristor 9 and the thyristor 9.
またダンノeダイオード8及びツェナーダイオード10
は省略することができる。Also Dunno e diode 8 and Zener diode 10
can be omitted.
まだ上記の実施例では、コンデンサ14の第2の放電回
路をトランジスタ18を用いて構成したが、トランジス
タに代えてサイリスタを用いることもできる。またトラ
ンジスタやサイリスタを用いることなく、コンデンサ1
4の両端に並列接続した抵抗のみで第2の放電回路を構
成できる。ま(17)
だ負極性電圧v1が立上るまでにコンデンサ14の電荷
を抵抗15及びサイリスタ12のr−)カソード間を通
して略完全に零捷で放電させることができる場合には、
この第2の放電回路を省略することができる。In the above embodiment, the second discharge circuit for the capacitor 14 is constructed using the transistor 18, but a thyristor may be used instead of the transistor. Also, without using transistors or thyristors, capacitor 1
The second discharge circuit can be configured only with the resistors connected in parallel to both ends of 4. (17) If the charge in the capacitor 14 can be discharged almost completely at zero speed through the resistor 15 and the r-) cathode of the thyristor 12 before the negative polarity voltage v1 rises,
This second discharge circuit can be omitted.
尚場合によっては、機関の高速時の設定回転数以上で負
極性電圧V1の立上り時にコンデンサ14に電荷が残っ
ているようにコンデンサ14の放電時定数を設定するこ
ともでき、このようにした場合には設定回転数以上で点
火動作が行ガわれなくなるので、過回転防止効果を得る
ことができる。In some cases, the discharge time constant of the capacitor 14 may be set so that a charge remains in the capacitor 14 when the negative polarity voltage V1 rises above the set rotational speed of the engine at high speed. Since the ignition operation is no longer performed at a rotation speed higher than the set rotation speed, an over-speed prevention effect can be obtained.
まだ限流抵抗21の大きさを適当に設定することによっ
ても高速時の点火動作を阻止して過回転防止を図ること
ができる。Furthermore, by appropriately setting the size of the current limiting resistor 21, it is possible to prevent the ignition operation at high speeds and prevent over-speed rotation.
以上のように、本発明によれば、磁石発電機の電機子反
作用の影響を無くして高速時における点火位置の遅れを
防止することができ、また逆転時の点火動作を防止でき
る利点がある。更に、本発明においては、エキサイタコ
イルから信号制御用サイリスタを通して流れる電流の通
路に限流抵抗(18)
を直列に挿入しだので、点火動作が支障なく行なわれる
回転領域を高速領域まで延ばすことができ、高速時にお
いても支障なく機関を点火することができる。As described above, the present invention has the advantage that it is possible to eliminate the influence of the armature reaction of the magnet generator, thereby preventing delays in the ignition position at high speeds, and also preventing ignition operations during reverse rotation. Furthermore, in the present invention, since the current limiting resistor (18) is inserted in series in the path of the current flowing from the exciter coil through the signal control thyristor, it is possible to extend the rotation range in which the ignition operation can be performed without any trouble to the high speed range. The engine can be ignited without any problem even at high speeds.
第1図は本発明の一実施例の回路を示す接続図、第2図
は本発明で用いる磁石発電機の一例を、一部を省略し一
部を断面して示した正面図、第3図(a)及び(b)は
それぞれ第2図の発電機の正転時及び部の電圧波形図、
第5図は本発明の点火装置と従来の点火装置とについて
点火位置の回転数に対する特性を示した線図である。
1・・・エキサイタコイル、2・・・点火コイル、3・
・・点火プラグ、4〜6・・・ダイオード、7・・・点
火エネルギ蓄y用コンデンサ、9・・・放電制御用サイ
リスタ、12・・・信号制御用サイリスタ、13・・・
抵抗、14・・・信号制御用コンデンサ、16・・・抵
抗、17・・・ダイオード、18・・・トランジスタ(
リセット用半導体スイッチ)、19・・・抵抗。Fig. 1 is a connection diagram showing a circuit of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a front view showing an example of a magnet generator used in the invention, with some parts omitted and a part cut away, and Fig. 3 Figures (a) and (b) are voltage waveform diagrams of the generator shown in Figure 2 during normal rotation and during normal rotation, respectively;
FIG. 5 is a diagram showing the characteristics of the ignition position with respect to the rotational speed of the ignition device of the present invention and the conventional ignition device. 1... Exciter coil, 2... Ignition coil, 3...
... Spark plug, 4-6... Diode, 7... Capacitor for ignition energy storage, 9... Thyristor for discharge control, 12... Thyristor for signal control, 13...
Resistor, 14... Signal control capacitor, 16... Resistor, 17... Diode, 18... Transistor (
Semiconductor switch for reset), 19...Resistor.
Claims (1)
発電機内に設けられ機関が正回転した際に負極性の第1
の半サイクルの電圧と正極性の第2の半サイクルの電圧
と負極性の第3の半サイクルの電圧とを順次出力するエ
キサイタコイルと、前記点火コイルの1次側に設けられ
前記エキサイタコイルの前記正極性の出力電圧で一方の
極性に充電される点火エネルギ蓄積用コンデンサと、導
通した際に前記コンデンサの電荷を前記点火コイルの1
次コイルに放電させるように設けられた放電制御用サイ
リスタと、機関の点火位置で前記エキサイタコイルの負
極性の出力電圧で前記サイリスタに点弧信号を与える信
号供給回路とを備えてなるコンデンサ放電式内燃機関点
火装置において、前記エキサイタコイルの正極性の出力
電圧によυ一方の極性に充電される信号制御用コンデン
サと、前記エキサイタコイルの負極性の出力電圧を実質
的に短絡するだめ該負極性の出力電圧でアノードカソー
ド間が順方向にバイアスされる向きにして前記エキサイ
タコイルに対して並列に設けられた信号制御用サイリス
タと、前記エキサイタコイルから前記信号制御用サイリ
スタのアノード・カソードを通して流れる電流の通路に
直列に挿入された限流抵抗と、前記信号制御用コンデン
サの電荷を前記信号制御用サイリスタのダートカソード
間を通して放電させる放電回路とを具備したことを特徴
とするコンデンサ放電式内燃機関点火装置。The ignition coil and the first magnet, which is provided in the magnet generator that rotates in synchronization with the rotation of the internal combustion engine and has a negative polarity when the engine rotates forward,
an exciter coil that sequentially outputs a half-cycle voltage, a second half-cycle voltage of positive polarity, and a third half-cycle voltage of negative polarity; The ignition energy storage capacitor is charged to one polarity by the positive output voltage, and when the capacitor is electrically connected, the charge of the capacitor is transferred to one of the ignition coils.
A capacitor discharge type comprising: a discharge control thyristor provided to cause discharge to the next coil; and a signal supply circuit that supplies an ignition signal to the thyristor using the negative output voltage of the exciter coil at the ignition position of the engine. In an internal combustion engine ignition system, a signal control capacitor charged to one polarity by the positive output voltage of the exciter coil and the negative output voltage of the exciter coil are substantially short-circuited. a signal control thyristor provided in parallel with the exciter coil in a direction in which the anode and cathode are forward biased with an output voltage of , and a current flowing from the exciter coil through the anode and cathode of the signal control thyristor. A capacitor discharge type internal combustion engine ignition comprising: a current limiting resistor inserted in series in a passageway; and a discharge circuit for discharging the electric charge of the signal control capacitor through a dart cathode of the signal control thyristor. Device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15136382A JPS5941669A (en) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | Capacitor discharge type ignition system in internal-combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15136382A JPS5941669A (en) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | Capacitor discharge type ignition system in internal-combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5941669A true JPS5941669A (en) | 1984-03-07 |
JPS6253714B2 JPS6253714B2 (en) | 1987-11-11 |
Family
ID=15516900
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15136382A Granted JPS5941669A (en) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | Capacitor discharge type ignition system in internal-combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5941669A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60230563A (en) * | 1984-04-27 | 1985-11-16 | Otsupama Kogyo Kk | Contactless ignition device for internal-combustion engine |
JPS60185060U (en) * | 1984-05-18 | 1985-12-07 | 追浜工業株式会社 | Non-contact ignition device for internal combustion engine |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02110138U (en) * | 1989-02-17 | 1990-09-04 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56105668U (en) * | 1980-01-17 | 1981-08-18 | ||
JPS56175570U (en) * | 1981-06-10 | 1981-12-24 | ||
JPS5741467A (en) * | 1980-08-25 | 1982-03-08 | Otsupama Kogyo Kk | Preventive device for overrevolution of internal-combustion engine |
-
1982
- 1982-08-31 JP JP15136382A patent/JPS5941669A/en active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS56105668U (en) * | 1980-01-17 | 1981-08-18 | ||
JPS5741467A (en) * | 1980-08-25 | 1982-03-08 | Otsupama Kogyo Kk | Preventive device for overrevolution of internal-combustion engine |
JPS56175570U (en) * | 1981-06-10 | 1981-12-24 |
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JPS60230563A (en) * | 1984-04-27 | 1985-11-16 | Otsupama Kogyo Kk | Contactless ignition device for internal-combustion engine |
JPS60185060U (en) * | 1984-05-18 | 1985-12-07 | 追浜工業株式会社 | Non-contact ignition device for internal combustion engine |
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JPS6253714B2 (en) | 1987-11-11 |
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