JPS595168Y2 - 内燃機関制御用ソレノイド励磁回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電磁プランジャのような電磁吸引式駆動装置
のソレノイドを励磁する回路に関し、特に内燃機関とと
もに車両に搭載されて機関の制御に用いられる電磁吸引
式駆動装置のソレノイドを励磁するソレノイド励磁回路
に関するものである。

最近、排気ガスの浄化のためにキャブレタの弁を吸引制
御する等の目的で、内燃機関の付属機器としてソレノイ
ドの電磁吸引力によりプランジャの如き可動体を変位さ
せる電磁吸引式の駆動装置が用いられるようになってい
る。

この種の駆動装置における可動体の変位のストロークＸ
に対する吸引力Ｆの特性をソレノイドの電流１．、Ｌ（
ＩＩ＞Ｉ２）をパラメータにとって示すと第１図に示す
通りであり、電流を一定とした場合ストロークが大きい
程吸引力が小さくなる。

したがって駆動装置を起動させる際には、非常に大きな
励磁電流を必要とし、駆動装置を満足に動作させるため
にはこの大きな初期励磁電流を流すことのできる大容量
の電源が必要であった。

この電源としては通常蓄電池が用いられるが、車両によ
っては蓄電池の搭載が不可能な場合があり、そのような
場合駆動装置を使用することができなかった。

本考案の目的は、大容量の電源を用いることなく電磁吸
引式駆動装置を満足に動作させることができるようにし
た内燃機関制御用ソレノイド励磁回路を提供することに
ある。

以下図示の実施例により本考案の励磁回路を詳細に説明
する。

第２図は、内燃機関用点火装置の電源をソレノイドの初
期励磁用電源として利用するようにした本考案の一実施
例を示したもので、同図において１は点火装置の電源と
して用いられるエキサイタコイルである。

エキサイタコイル１は、機関により駆動される磁石式交
流発電機の電機子コイルで、エキサイタコイル１の一端
はアノードをこのエキサイタコイル側にしたダイオード
２を介してコンテ゛ンサ３の一端に接続され、コンテ゛
ンサ３の他端とエキサイタコイル１の他端との間に点火
コイル４の１次コイル４ａが並列接続されている。

ダイオード２とコンデンサ３との接続点とエキサイタコ
イル１の他端との間にはアノードをコンデンサ３側にし
たサイリスタ５が並列接続され、サイリスク５の両端に
はダイオード６が逆並列接続されている。

サイリスタ５のゲートカソード間には抵抗７が並列接続
されるとともに、信号コイル８がダイオード９を介して
並列接続され、サイリスタ５のカソードは接地されてい
る。

信号コイル８は機関の点火位置でサイリスタ５に点弧信
号を与えるコイルで、エキサイタコイル１とともに磁石
発電機内に配置されるか、または磁石発電機の磁極の一
部を利用して１−回転当り１回の信号を得るようにした
信号発電機や磁石発電機と別個に設けられた信号発電機
内に設けられる。

点火コイル４の１次コイル４ａ及び２次コイル４ｂの一
端は共通接続され、２次コイル４ｂの他端と接地との間
に機関の気筒に取付けられた点火プラグ１０が接続され
ている。

エキサイタコイル１乃至点火プラグ１０の各部によりコ
ンデンサ放電式の点火装置が構成されている。

この点火装置においては、エキサイタコイル１の一方の
半サイクルの出力でコンテ゛ンサ３が図示の極性に充電
され、点火位置において信号コイル８からサイリスタ５
に点弧信号を与えられるとこのサイリスタが導通してコ
ンデ゛ンサ３の電荷がサイリスタ５及び１次コイル４ａ
を通して放電する。

これにより２次コイル４ｂに高電圧が誘起し、点火プラ
グ１０に火花が飛ぶ。

本実施例においてはこの点火装置のエキサイタコイル１
の出力を利用してソレノイドの初期励磁を行う。

エイサイタコイル１の出力を取出すため、ダイオード２
とコンデンサ３との接続点にダイオード１１のアノード
が接続され、ダイオード１１のカソードと接地間に抵抗
１２とソレノイド駆動用のコンデンサ１３との直列回路
がコンデンサ１３を接地側にして並列接続されている。

抵抗１２及びコンテ゛ンサ１３の接続点にサイリスタ１
４のアノードが接続され、このサイリスタ１４のカソー
ドと接地間にソレノイド１５とアノードを接地側にした
ダイオード１６とが並列に接続されている。

サイリスタ１４のゲートには抵抗１７及びコンデンサ１
８の一端が接続され、抵抗１７の他端はサイリスタ１４
のカソードに接続されている。

またコンデンサ１８の他端とサイリスタ１４のカソード
との間に抵抗１９が接続され、コンデンサ１８と抵抗１
９との接続点にｐｎｐ ）ランジスタ２０のコレクタが
接続されている。

トランジスタ２０のベースは抵抗２１と起動スイッチ２
２とを通して接続され、エミッタと接地間にマイナス側
を接地した乾電池２３が並列接続されている。

この実施例においては、ダイオード１１、抵抗１２，１
７，１９，２Ｌダイオード１６、コンデンサ１８、トラ
ンジスタ２０、起動スイッチ２２及び乾電池２３により
、ソレノイド１５を初期励磁する初期励磁回路が構成さ
れ、これらのうち抵抗１７，１９，２１゜コンデンサ１
８、トランジスタ２０、及び起動スイッチ２２によりサ
イリスタ１４のトリガ回路が構成されている。

また抵抗１９．２Ｌ ）ランジスタ２０、起動スイッチ
２２及び乾電池２３により、定常時にソレノイド１５は
自己保持電流を流す自己保持電流通電回路が構成されて
いる。

上記実施例において起動スイッチ２２は、例えば機関の
排気ガスを浄化するためにキャブレノの弁を制御する必
要がある際に閉じられるスイッチで、このスイッチは有
接点スイッチでも無接点スイッチでもよい。

またスイッチ２２は手動により投入されるものでもよく
、回転数等を検出して閉じるスイッチでもよい。

第２図においてコンテ゛ンサ１３は、エキサイタコイル
１の一方の半サイクルの出力でダイオード２．１１及び
抵抗１２を通して図示の極性に充電される。

このコンデンサ１３の充電は抵抗１２を通して行なわれ
るため、点火装置のコンデンサ３の充電に支障をきたす
ことはない。

起動スイッチ２２が閉じられると、トランジスタ２０が
導通するため、乾電池２３からトランジスタ２０のエミ
ッタ・コレクタ及び抵抗１９を通してソレノイド１５に
電流が流れ、このとき抵抗１９の両端に生じる電圧降下
によりコンテ゛ンサ１８を通してサイリスタ１４に点弧
信号が与えられる。

したがってサイリスタ１４が導通し、コンデンサ１３の
電荷がサイリスタ１４及びソレノイド１５を通して放電
する。

これによりソレノイド１５には十分大きな初期励磁電流
が流れ、大きな吸引力を発生させる。

コンデンサ１３からサイリスタ１４を通してソレノイド
１５に流れる電流は略正弦波状であり、ピーク値を過ぎ
ると次第に減少する波形になる。

この電流がピーク値を過ぎ減少しているときには、ソレ
ノイド１５にこの電流の減少を阻止する向きの電圧、即
ち接地側が正になる方向の誘起電圧が生じ、この電圧に
よりソレノイド１５からダイオード１６を通して電流が
流れる。

したがってソレノイド１５への通電時間を長くすること
ができ、起動時の大きな吸引トルクを持続させて駆動装
置を良好に動作させることができる。

ソーレノイドが起動した後コンデンサ１３のキャパシタ
ンスとソレノイド１５のインダクタンスとによる振動に
よりコンデンサ１３が逆方向に充電されるとサイリスタ
１４が遮断されるが、サイリスタ１４が遮断しても、ソ
レノイド１５へは乾電池２３からトランジスタ２０及び
抵抗１９を通して自己保持電流が流れるので、ソレノイ
ドは自己保持される。

第１図から明らかなように、ストロークが小さいときに
は小さな電流でも十分大きな吸引力が得られるため、こ
の自己保持電流は小さな値でよく、シたがって乾電池２
３を電源としても十分実用に耐えることができる。

サイリスタ１４が遮断した後コンデンサ１３は再び図示
の極性に充電され、次の起動動作に備える。

このコンデンサ１３の充電は十分時間をかけて行なえば
よいため、その充電電源としては特に電流容量の大きい
ものを用いる必要はない。

また抵抗１２を十分大きくしておけば点火装置の動作を
損う虞れはない。

コンデンサ１３の充電のしかたは上記の例に限定される
ものではなく、例えば第３図ａ乃至Ｃに示したように種
々の変形を考えることができる。

第３図ａは、機関により駆動される磁石発電機に特にコ
ンデンサ充電用の発電コイル２４を設けて、この発電コ
イル２４の両端にダイオード１１及び抵抗１２を介して
コンデ゛ンサ１３を並列接続した例である。

この場合抵抗１２を省略することもでき、抵抗１２を省
略するとコンデンサ１３を反復充電する間隔を短くでき
るので、ソレノイドを短い周期で反復起動することがで
きる。

第３図すは第２図と同様の点火装置のエキサイタコイル
１を電源として利用する場合に、ダイオード１１のアノ
ードを直接エキサイタコイル１の一端に接続した場合で
ある。

このようにすると、点火装置のコンデンサ３の電荷に影
響を与えないので第２図の場合よりも点火装置の動作へ
の影響を一層少なくすることができる。

第３図Ｃは、ヘッドランプ等の負荷を駆動するために磁
石発電機内に設けられている発電コイル２５を利用する
場合である。

この場合発電コイル２５の出力電圧は比較的低いため、
発電コイル２５の出力電圧を昇圧トランス２６で昇圧し
、このトランスの出力端にダイオード１１及び抵抗１２
を介してコンデンサ１３を接続する。

この場合も、抵抗１２を省略することができる。

第４図は自己保持回路の変形を示す本考案の他の実施例
を示したもので、この実施例においてコンデンサ１３の
充電回路は第３図Ｃと全く同様である。

発電コイル２５の一端にはサイリスタ２６のアノードが
接続され、このサイリスタのカソードはサイリスタ１４
のカソードに接続されている。

また発電コイル２５の一端からダイオード２７を通して
電流が供給されるトリガ信号発生回路２８が設けられ、
このトリガ信号発生回路からサイリスタ１４及び２６に
点弧信号が供給されるようになっている。

トリガ信号発生回路２８は、起動スイッチ２２か゛閉じ
られたときにサイリスタ１４のゲートに１個の点弧信号
パルスを供給し、且つ起動スイッチ２２が閉じられてい
る期間サイリスタ２６に点弧信号を反復してまたは継続
的に供給する。

このように構成すると、発電コイル２５にサイリスタ２
６のアノード側が正になる極性の電圧が誘起する毎にサ
イリスタ２６を導通させてソレノイド１５に自己保持電
流を供給し続けることができる。

第５図は自己保持回路の変形を示す本考案の更に他の実
施例を示したもので、この実施例においてサイリスタ１
４のトリガ回路を除く初期励磁回路の各部は第２図と全
く同様に構成されている。

自己保持回路の電源としては第４図の場合と同様にラン
プ等に負荷を供給する発電コイル２５が用いられ、この
発電コイル２５の一端がサイリスタ２６を介してソレノ
イド１５の非接地側の一端に接続されている。

サイリスタ１４及び２６へのトリガ信号の供給のしかた
は第４図の場合と全く同様であり、発電コイル２５の一
端にダイオード２７を介して接続されたトリガ信号発生
回路２８からサイリスタ１４及び２６のゲートに点弧信
号が与えられるようになっている。

このトリガ側号発生回路２８の動作は第４図について説
明したのと全く同様である。

以上のように、本考案によれば機関により駆動される磁
石発電機の出力により一方の極性に充電されるコンデン
サの電荷をサイリスタを通してソレノイドに放電させる
ことによりソレノイドの初期励磁を行なうようしたので
、蓄電池を用いることなくソレノイドを動作させること
ができ、蓄電池の搭載が不可能な車両等に対してもツレ
イドを用いることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はソレノイドのストロークに対する吸引力の特性
を示す線図、第２図は本考案の一実施例を示す回路図、
第３図ａ乃至Ｃはそれぞれ本考案で用いる初期励磁回路
の要部の異なる変形例を示す接続図、第４図及び第５図
はそれぞれ本考案の他の異なる実施例を示す回路図であ
る。 １・・・・・・エキサイタコイル、１１・・・・・・ダ
イオード、１２゜１７．１８．２１・・・・・・抵抗、
１３・・・・・・コンデンサ、１４・・・・・・サイリ
スク、１５・・・・・・ソレノイド、１８・・・・・・
コンデンサ、２０・・・・・・トランジスタ、２２・・
・・・・起動スイッチ、２３・・・・・・乾電池、２４
．２５・・・・・・発電コイル、２６・・・・・・サイ
リスタ、２８・・・・・・トリガ信号発生回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 起動スイッチが閉じられたときに内燃機関制御用電磁吸
   引式駆動装置のソレノイドに励磁電流を流し該駆動装置
   を自己保持するソレノイド励磁回路において、励磁の初
   期に前記ソレノイドに大きな励磁電流を流す初期励磁回
   路と、定常時に前記ソレノイドに自己保持電流を流す自
   己保持電流通電回路とを具備してなり、前記初期励磁回
   路は前記内燃機関により駆動される発電機の出力により
   一方の極性に充電されるコンデンサと、導通した際に前
   記コンテ゛ンサの電荷を前記ソレノイドを通して放電さ
   せるサイリスタと、前記起動スイッチが閉じられたとき
   に前記サイリスタに点弧信号を与えるトリガ回路とを備
   えてなっていることを特徴とする内燃機関制御用ソレノ
   イド励磁回路。