JPS6123660Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関の過回転を防止する回路を備
えた内燃機関用点火装置に関するものである。

本出願人は先にこの種の点火装置として、第１
図に示すものを提案した（実願昭54−101674号
（実開昭56−20073号公報）。第１図において１は
機関と同期回転する磁石発電機内に配置された点
火電源コイルとしてのエキサイタコイルで、その
一端は接地され、他端はダイオード２を通して点
火エネルギ蓄積用コンデンサ３の一端に接続され
ている。コンデンサ３の他端は点火コイル４の１
次コイル４ａの一端に接続され、１次コイル４ａ
の他端は接地されている。コンデンサ３の一端と
接地間には放電制御用サイリスタ５が接続され、
エキサイタコイル１の両端には回転制御用サイリ
スタ６が並列接続されている。７は機関の点火位
置を定める信号を発生する信号コイルで、この信
号コイルの一端は接地され、信号コイル７の他端
はダイオード８を介して速度検出用コンデンサ９
の一端に接続されている。コンデンサ９の他端は
サイリスタ５のゲートに接続され、コンデンサ９
とサイリスタ５のゲートとの接続点と接地間に
は、サイリスタ保護用及びコンデンサ９の放電時
定数設定用の抵抗１０が接続されている。コンデ
ンサ９の両端にはこのコンデンサの電荷を一定の
時定数で放電させる第１の放電回路を構成する抵
抗１１が並列接続されている。コンデンサ９の一
端はまたツエナーダイオード１２を通してサイリ
スタ６のゲートに接続され、コンデンサ９−ツエ
ナーダイオード１２−サイリスタ６のゲート・カ
ソード−抵抗１０−コンデンサ９の経路でコンデ
ンサ９を放電させる第２の放電回路が構成されて
いる。サイリスタ６のゲートカソード間には保護
用抵抗１３が接続されている。点火コイル４の２
次コイル４ｂの一端と接地間には点火プラグ１４
が接続され、点火プラグ１４は図示しない内燃機
関のシリンダに取付けられている。

上記の点火装置において、エキサイタコイル１
の無負荷電圧Ｖ１の、機関のクランク軸の回転角
θに対する波形は第３図ａに示す通りで、この電
圧の正の半波によりコンデンサ３が図示の極性に
充電される。コンデンサ３の端子電圧Ｖ３の波形
は第３図ｂに実線で示すようになり、コンデンサ
３の充電電流Ｉ３の波形は、同図に破線で示した
ようになる。信号コイル７は機関の点火位置で第
３図ｃに示すような波形の信号電圧Ｖ７を発生
し、この信号によりコンデンサ９及び抵抗１１を
通してサイリスタ５に点弧信号が与えられる。こ
れによりサイリスタ５が導通し、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。この放電により２次コイル４ｂに高電
圧が発生し点火プラグ１４に火花が生じて機関が
点火される。また信号コイル７の出力によりコン
デンサ９が図示の極性に充電され、このコンデン
サ９の電荷は抵抗１１を通して一定の時定数で放
電する。コンデンサ９の端子電圧は機関の回転速
度の上昇に伴つて上昇し、このコンデンサ９の端
子電圧が一定値を越えるとツエナーダイオード１
２が導通してコンデンサ９がツエナーダイオード
１２、サイリスタ６のゲート・カソード間及び抵
抗１０を通して放電する。この放電の際のコンデ
ンサ９の放電時定数を一定とすると、機関の回転
速度が低い場合にはコンデンサ９の放電が完了す
るまでの回転角は小さく、コンデンサ９の放電電
流の波形は第３図ｄの曲線ｉ１のようになる。す
なわちこのときコンデンサ９の放電電流はエキサ
イタコイル１の出力電圧Ｖ１が正の半サイクルに
立上る前に零になるためサイリスタ６は導通せ
ず、エキサイタコイル１の出力電圧Ｖ１の正の半
サイクルでコンデンサ３が充電されて点火動作は
支障なく行なわれる。機関の回転速度の上昇に伴
つてコンデンサ９の放電が持続する回転角が大き
くなり、回転速度が設定値に達するとコンデンサ
９の放電電流は第３図ｄの曲線ｉ２のようにエキ
サイタコイル１の出力電圧Ｖ１が正の半サイクル
に立上るまで持続するようになる。このような状
態になるとサイリスタ６はエキサイタコイル１の
出力電圧Ｖ１が正の半サイクルに立上ると直ちに
導通し、エキサイタコイル１の出力を短絡してコ
ンデンサ３の充電を阻止する。コンデンサ３の充
電が阻止される結果点火動作が行なわれなくな
り、機関の回転速度の上昇が抑えられる。

尚第１図に示した回路では、サイリスタ６をエ
キサイタコイル１に対して並列に接続している
が、点火動作を停止させるためには、信号コイル
７の出力を無効にしてもよいので、信号コイル７
に対して並列にサイリスタ６を接続して、機関の
回転速度が設定値以上になつた時に信号コイル７
をサイリスタ６により短絡することによつて点火
動作を停止させることが考えられる。しかしなが
らこのように構成した場合には、次のような問題
が生じる。

すなわち、サイリスタ６を信号コイル７に対し
て並列に接続すると、機関の回転速度が設定値以
上になつてサイリスタ６が導通した時にコンデン
サ９の充電が行われなくなるため、コンデンサ９
の端子電圧が低下してしまい、次に信号コイル７
に誘起する信号電圧は短絡することができない。
従つてこの場合は点火動作を毎回停止させること
ができず、過回転防止動作を確実に行わせること
ができない。

またサイリスタ６を信号コイル７に対して並列
に接続して点火動作を停止させるためには、信号
コイル７が信号を発生してコンデンサ９を充電し
てから次の点火時期に信号が発生するまでのほぼ
360度の区間コンデンサ９の放電電流をサイリス
タ６のトリガレベル以上に保つ必要がある。とこ
ろがコンデンサ９は信号コイル７が発生する幅の
狭い信号により瞬時的に充電されるだけであるか
ら、360度の区間充分な放電電流で放電を持続さ
せることは困難であり、回路の設計が非常に難し
くなる。

これに対し、第１図に示したようにサイリスタ
６をエキサイタコイル１に対して並列に持続し、
信号コイル７の出力でコンデンサ９を充電して設
定回転速度の検出を行わせるようにすれば、上記
のような問題が生じることがなく、機関の回転速
度が設定値以上になつてサイリスタ６が導通して
もコンデンサ９は信号コイル７の出力により支障
なく充電されるので、機関の回転速度が設定値未
満になるまで毎回サイリスタ６を導通させて点火
動作を停止させることができ、過回転防止動作を
確実に行わせることができる。

また第１図のように構成すれば、コンデンサ９
は約180度の区間所定の電流で放電を持続すれば
良いので、回路の設計が容易になる。

従つて、信号コイルの出力で速度検出用コンデ
ンサを充電して回転速度を検出する場合には、回
転制御用サイリスタを信号コイルに対して並列に
接続するのではなく、第１図に示したようにエキ
サイタコイルに対して並列に接続することが重要
である。

しかしながら第１図の点火装置では、サイリス
タ６に点弧信号を与えるコンデンサ９の第２の放
電回路にツエナーダイオード１２が用いられてい
たため、コンデンサ９の充電電圧がツエナーダイ
オード１２のツエナー電圧により制御され、コン
デンサ９に大きな電荷を蓄えることができなかつ
た。またコンデンサ９の端子電圧がツエナーダイ
オード１２のツエナー電圧より低くなると放電が
停止するため、コンデンサ９の充放電に使用され
る有効電圧幅はツエナーダイオード１２の電圧降
下分のみとなり、コンデンサ９の放電が持続する
回転角が小さくなつて回転速度の検出を明確に行
なわせることが難しくなることがあつた。更に、
コンデンサ９を抵抗１０及びサイリスタ６のゲー
トカソードを通して放電した場合のコンデンサ９
の端子電圧ｖの変化は時間ｔに対して第４図の曲
線ａのようになるため、コンデンサ９の放電が終
了する間近ではコンデンサ９からサイリスタ６の
ゲートに小さな電流がだらだらと流れる傾向にな
り、サイリスタ６のゲート感度が温度等によつて
変動した場合サイリスタ６が導通する回転速度が
大幅に変動して過回転防止動作が行なわれる設定
回転速度が大きく変動する欠点があつた。

本考案の目的は、回転速度の検出を明確に行な
わせることができ、また過回転防止動作を行なわ
せる設定回転速度の変動幅を小さく抑えることが
できるようにした過回転防止回路付内燃機関用点
火装置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点火装置を詳
細に説明する。

第２図は本考案の一実施例を示したもので、第
１図に示した装置と相違するのは第１図のツエナ
ーダイオード１２を定電流素子１５で置き換えた
点である。図示の例では定電流素子１５として電
界効果トランジスタが用いられてそのゲートＧが
ソースＳに結合され、ドレインＤ及びソースＳが
それぞれコンデンサ９の一端及びサイリスタ６の
ゲートに接続されている。その他の点は第１図の
装置と全く同様に構成されており、第１図の各部
と同等の部分には同一の符号を付してある。

上記のように、コンデンサ９の電荷を定電流素
子１５を通してサイリスタ６のゲート・カソード
及び抵抗１０に放電させるようにすると、コンデ
ンサ９の放電が確実に行なわれるだけでなく、信
号コイル７の出力の増大に伴つてコンデンサ９の
充電電圧及び充電電荷も増大し、コンデンサ９の
放電を持続する回転角が大きくなるため、第１図
に示した装置よりも回転速度の判断を明確に行な
うことができるようになる。またコンデンサ９を
定電流で放電させるとコンデンサ９の端子電圧ｖ
の変化は第４図の曲線ｂのようになり、放電終了
間近の電圧ｖの変化をシヤープにできるためサイ
リスタ６のゲート感度の変動による設定回転速度
の変動幅を小さく抑えることができる。

第５図は本考案の他の実施例を示したもので、
この実施例では第２図の回転制御用サイリスタ６
が省略され、点火エネルギー蓄積用コンデンサ３
を放電させるサイリスタ５が回転制御用サイリス
タを兼ねている。この実施例では信号コイル７の
非接地側端子がダイオード８及び抵抗１１を通し
てサイリスタ５のゲートに接続され、ダイオード
８と抵抗１１との接続点に定電流素子１５として
の電界効果トランジスタのソースＳが接続されて
いる。電界効果トランジスタのドレインＤはコン
デンサ９の一端に接続され、コンデンサ９の他端
は接地されている。また電界効果トランジスタの
ソースＳにはダイオード１６のアノードが接続さ
れ、ダイオード１６のカソードはアノードを電界
効果トランジスタのドレインＤに接続したツエナ
ーダイオード１７のカソードに接続されている。
その他の点は第２図の実施例と同様である。

第５図の実施例においては信号コイル７の出力
により、ダイオード８、ダイオード１６及びツエ
ナーダイオード１７を通してコンデンサ９が図示
の極性に充電され、コンデンサ９は定電流素子１
５と抵抗１１とサイリスタ５のゲート・カソード
とを通して放電する。コンデンサ９の端子電圧は
回転速度の上昇とともに増大し、その放電電流が
持続する回転角は回転速度の上昇に伴つて大きく
なる。機関の回転速度が設定回転速度に達すると
エキサイタコイル１の出力電圧がコンデンサ３を
充電する正の半サイクルに立上つた時点でサイリ
スタ５に点弧信号が与えられるようになるため、
サイリスタ５が導通し、コンデンサ３の充電を阻
止して点火動作を停止させる。

上記の各実施例において過回転防止動作が開始
される設定回転速度はコンデンサ９の放電時定数
を例えば抵抗１０の抵抗値により調整することに
より適宜に調整することができる。

以上のように本考案によれば、回転速度検出用
コンデンサの回転制御用サイリスタのゲートを通
しての放電を定電流素子を介して行なわせるの
で、信号コイルの出力の増大に伴なう速度検出用
コンデンサの端子電圧の上昇幅が制限されること
がなく、速度検出用コンデンサの放電が持続する
回転角度を十分広くすることができる。従つて回
転速度の検出を明確に行なつて過回転防止動作を
正確に行なわせることができる。また速度検出用
コンデンサの放電が終了する間近のコンデンサの
端子電圧の変化をシヤープにできるので、サイリ
スタのゲート感度の変動に伴なう設定回転速度の
変動幅を小さく抑えることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は出願人が先に提案した装置の回路構成
例を示す回路図、第２図は本考案の一実施例を示
した回路図、第３図ａ乃至ｄは第１図及び第２図
の装置の動作を説明するための波形図、第４図は
速度検出用コンデンサの放電時の端子電圧波形を
示す線図、第５図は本考案の他の実施例を示した
回路図である。 １……エキサイタコイル（点火電源コイル）、
２……ダイオード、３……点火エネルギー蓄積用
コンデンサ、４……点火コイル、５……サイリス
タ、６……サイリスタ、７……信号コイル、８…
…ダイオード、９……速度検出用コンデンサ、１
０……抵抗、１４……点火プラグ、１５……定電
流素子。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 内燃機関と同期回転する発電機内に設けられ
   たエキサイタコイルを点火電源とし、信号コイ
   ルの出力により点火位置を定める内燃機関用点
   火装置において、 前記信号コイルよりダイオードを通して一方
   の極性に充電される速度検出用コンデンサと、 前記速度検出用コンデンサに対して並列に接
   続された抵抗と、 前記エキサイタコイルに対して並列に設けら
   れて導通した際に前記エキサイタコイルを短絡
   して点火動作を阻止する回転制御用サイリスタ
   と、 前記速度検出用コンデンサの電荷を定電流素
   子と前記回転制御用サイリスタのゲートカソー
   ド間とを通して放電させる放電回路とを具備し
   てなり、 前記速度検出用コンデンサと抵抗と回転制御
   用サイリスタと放電回路とにより機関の過回転
   を防止する過回転防止回路が構成されているこ
   とを特徴とする過回転防止回路付内燃機関用点
   火装置。 (2) 前記定電流素子はゲートをソースに結合した
   電界効果トランジスタからなつていることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に記載
   の過回転防止回路付内燃機関用点火装置。