JPS6040870Y2 - 内燃機関点火装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、磁石発電機式コンデンサ充放室形内燃機関
点火装置に関し、特に、点火信号の時間巾が大きい場合
に不必要な点火信号を無効にするようにしたものである
。

コンデンサ充放室形点火装置は、コンデンサに数百ボル
トの電圧を充電し、点火時期に半導体スイッチング素子
をトリガしてコンデンサを放電させて点火火花を発生さ
せた後再びコンデンサを充電するという繰り返しにて点
火火花を発生させるものである。

すなわち、コンデンサの充電は半導体スイッチング素子
が非導通状態の間に完了させねばならないのであるが、
半導体スイッチング素子をトリガする点火信号の時間巾
が大きい場合、半導体スイッチング素子が非導通の時間
が短くなり、このため点火信号に対する充電電圧の位相
が限定されてしまう。

磁石発電機を電源としている場合、位相が限定されるこ
とはすなわち発電コイルの配置が限定されることになる
が、磁石発電機には通常点火用発電コイルの他にライト
点灯用コイルなどを内蔵しているため、コイル配置が困
難となる場合がある。

また、磁石発電機の回転が高速となると、充電電圧の位
相が遅れ充電完了が遅れるため、低速時は充電完了後半
導体スイッチング素子がトリガするように位相を設定し
ても高速になると充電完了前に半導体スイッチング素子
がトリガするようになり、点火火花が弱くなる場合もあ
り得る。

信号出力の過剰分を側路せしめる方法は例えば実公昭４
０−２８４８冴に示されているが、この方法は信号を導
通したサイリスタを介して側路せしめるため、信号出力
とコンデンサ充電出力の位相が重なっている場合は、コ
ンデンサ充電出力をも側路してしまう欠点を有する。

この考案は、以上の従来方式の欠点を改善し、コンデン
サの充電が開始される直前に半導体スイッチング素子に
印加される点火信号を側路することにより、コイル配置
の裕度が大きく、常に強い点火火花を発生することがで
きる内燃機関点火装置を提供することを目的とする。

以下この考案の内燃機関点火装置の実施例を図に基づき
説明する。

第１図はその一実施例を示す回路図であり、この第１図
における１は発電コイルである。

発電コイル１は図示しない機関により駆動される磁石発
電機に装着され、機関の回転に同期して交流出力を発生
するものである。

また、２は信号コイルを示す。

この信号コイル２は磁石発電機に装着され、機関の回転
に同期して交流出力を発生するものである。

上記の発電コイル１の一端はアースされ、他端はダイオ
ード３、コンデンサ４を介して点火コイル５の１次巻線
の一端に接続され、この１次巻線の他端はアースされて
いる。

ダイオード３は発電コイル１の交流出力を整流するため
のものであり、また、コンデンサ４はこのダイオード３
の整流出力により充電されるものである。

点火コイル５はコンデンサ４の電荷を受けるものであり
、その２次巻線は点火プラグ６に接続されている。

コンデンサ４の電荷を受けて、点火コイル５の２次巻線
に高電圧が発生し、この高電圧により、点火プラグ６が
火花放電を生じ、それによって機関内の燃料が点火され
るようになっている。

また、上記発電コイル１の他端とアース間にはダイオー
ド７．８が直列に接続されている。

このダイオード７．８は発電コイル１の交流出力のうち
、コンデンサ４の充電に寄与しない半サイクルを短絡す
るためのダイオードである。

このダイオード７と８との接続点はトランジスタ１４の
ベースに接続されている。

一方、上記信号コイル２の一端はアースされており、こ
の信号コイル２の他端はダイオード１１および抵抗１２
を介してトランジスタ１４のベースに接続されている。

ダイオード１１は信号コイル２の交流出力を整流するダ
イオードである。

また、抵抗１２はこのダイオード１１の整流出力電流を
制限するためのものである。

ダイオード１１のカソードは抵抗１３を介してトランジ
スタ１４のコレクタに接続されている。

この抵抗１３も整流出力電流を制限するためのものであ
る。

トランジスタ１４のエミッタはアースされ、コレクタは
サイリスタ９のゲートに接続されている。

サイリスタ９のゲートは抵抗１０を介してアースされて
いる。

このサイリスタ９はダイオード３のカソードとアース間
に接続されている。

サイリスタ９は抵抗１０によりゲートバイアスが与えら
れ、また、サイリスタ９は機関点火時期に信号コイル２
の点火信号出力を受けて、コンデンサ４の充電電荷を点
火コイル５に放電させる半導体スイッチング素子として
使用されている。

また、トランジスタ１４はサイリスタ９のゲート、カソ
ードを短絡するためのものであり、信号コイル２の出力
および発電コイルの出力を受けて導通し、しゃ断するト
ランジスタである。

次に以上のように構成されたこの考案の内燃機関点火装
置の動作について第２図Ａ〜第２図Ｅの波形図を参照し
て説明する。

まず、発電コイル１の交流出力はダイオード３により整
流されコンデンサ４を充電する。

発電コイル１の出力のうちコンデンサ３の充電に寄与し
ない側の半波はダイオード７．８を通じ短絡される。

コンデンサ４に蓄積された電荷は機関点火時期に導通す
るサイリスタ９を通じて点火コイル５の１次巻線に放電
する。

点火コイル５の１次巻線にコンデンサ４の電荷が放電さ
れると２次巻線には高電圧が発生し点火プラグ６が放電
する。

一方、信号コイル２の出力はダイオード１１、抵抗１３
を通じてサイリスタ９に供給されると同時に、ダイオー
ド１１、抵抗１２を通じてトランジスタ１４のベースに
も供給される。

トランジスタ１４のベースは発電コイル１の負半波を短
絡するダイオード７．８の接続点にも接続されている。

すなわち、トランジスタ１４は発電コイル１と信号コイ
ル２の出力により導通、遮断されトランジスタ１４が導
通状態のときはサイリスタ９はトリガされない。

発電コイル１、信号コイル２の出力電圧の極性に対する
トランジスタ１４の導通・遮断は発電コイル１の出力が
正、信号コイル２の出力が正のときは信号コイル２の出
力によりトランジスタ１４は導通状態、発電コイル１の
出力が負、信号コイル２の出力が正のときはトランジス
タ１４のベースには正負両方向の電圧が加わるが、信号
コイル２の出力に対し、発電コイル１の出力のほうが大
であり、さらに信号コイル２の出力は抵抗１２で制限さ
れているので結果として負電圧が優りトランジスタ１４
は遮断する。

発電コイル１の出力が正、信号コイル２の出力が負のと
きは、発電コイル１からの正電圧はダイオード７で阻止
され、トランジスタ１４には加わらないのでトランジス
タ１４は遮断状態、発電コイル１の出力が負、信号コイ
ル２の出力が負のときはトランジスタ１４は遮断状態と
なる。

また、発電コイル１または信号コイル２のいづれかが零
電圧の場合は、発電コイル１の出力が零、信号コイル２
の出力が正のときのみトランジスタ１４は導通する。

以上をまとめると、トランジスタ１４は発電コイル１の
出力が零または正電圧で信号コイル２の出力が正電圧の
場合のみ導通状態となりこの間はサイリスタ９のゲート
、カソード間はほぼ零電圧となる。

以上の動作を第２図に示す波形図を参照して説明する。

第２図Ａは発電コイル１の交流出力電圧波形１５、第２
図Ｂはコンデンサ４の端子電圧波形１６、第２図Ｃは信
号コイル２の交流出力電圧波形１７、第２図りはトラン
ジスタ１４のペースエミッタ間電圧波形１８、第２図Ｅ
はサイリスタ９のゲート、カソード間電圧波形１９であ
る。

また図中ＶＢＥはＰランジスタ１４のベース、エミッタ
順方向電圧降下、ＶＦはダイオード８の順方向電圧降下
、ＶＧＴはサイリスタ９のゲートトリガ電圧である。

信号コイル２の出力電圧波形１７が正電圧であるレベル
に達すると第２図Ｃのａ点にてサイリスタ９がトリガさ
れコンデンサ４は放電するがその後も信号コイル２の出
力電圧波形１７は正電圧であり、発電コイルの出力電圧
波形１５が正電圧に立上った後まで持続している。

さて、前記したトランジスタ１４の導通遮断の条件通り
、発電コイル１の出力電圧波形１５が零電圧のｂ点（第
２図Ａ）ではトランジスタ１４は導通状態となるためサ
イリスタ９がゲート、カソード間電圧波形１９はほぼ零
電圧となっているので、発電コイル１の出力電力電圧波
形１５が正電圧に立上ってもサイリスタ９は導通せず、
コンデンサ４が充電され次の放電に備えられる。

また、第２図は各都電圧波形に位相遅れが無いとした場
合であるが、実際には機関の回転の上昇とともに発電コ
イル１の出力電圧波形１５の位相が遅れるが、コンデン
サ４の充電完了から放電までの期間が長くなるような位
相関係を選ぶことができるので、常にコンデンサ４は完
全充電状態とすることができる。

なお、第１図の実施例では、ダイオード８を使用してい
るが、このダイオード８に代えて電圧降下を生じる素子
、たとえば抵抗に置換してもよい。

以上のように、本考案の内燃機関点火装置によれば、発
電コイルの出力電圧が零〜正電位でかつ信号コイルの出
力電圧が正電位の区間にトランジスタが導通してコンデ
ンサの充電開始の直前にサイリスタのゲート信号を側路
するようにたので、発電コイル電圧と信号コイル電圧と
の位相、すなわち発電コイルと信号コイルの配置に余裕
があり、またコンデンサが常に完全充電となる関係位置
に配置することができこれに要する回路増加も少なく、
しかも広範囲の機種を対象に確実な動作が可能であるな
どすぐれた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の内燃機関点火装置の一実施例を示す
回路図、第２図は第１図の内燃機関点火装置の動作を説
明するための波形図である。 １・・・・・・発電コイル、２・・・・・・信号コイル
、３゜７．８，１１・・・・・・ダイオード、４・・・
・・・コンデンサ、５・・・・・・点火コイル、６・・
・・・・点火プラグ、９・・・・・・サイリスタ、１０
，１２．１３・・・・・・抵Ｌ１４・・・・・・トラン
ジスタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 機関の回転に同期して交流出力を発生する発電コイルと
   信号コイル、前記発電コイルの正半波出力にて充電され
   るコンデンサ、前記信号フィルの正半波出力にてトリガ
   され上記コンデンサの電荷を点火コイルに放電するサイ
   リスタ、ベースには前記信号コイルの正半波出力と前記
   発電コイルの負半波出力を印加し、これら発電コイルお
   よび信号コイルの少なくとも一方が負電位または両方が
   零電位である場合には遮断状態となり、発電コイルの出
   力電圧が零〜正電圧でかつ信号コイルの出力電圧が正電
   圧の区間は導通して上記サイリスタのゲート、カソード
   間を側路するトランジスタを備えてなる内燃機関点火装
   置。