JPS6220704Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は２気筒以上の多気筒内燃機関を点火す
る点火装置の点火位置を定めるための信号を発生
する内燃機関点火装置用信号発生装置に関するも
のである。

一般に内燃機関においては、機関の回転速度に
応じて点火時期を制御する必要があり、例えば４
サイクル機関では、第１図に示したように、回転
速度Ｎ（rpm）が設定値Ns以上になつたときに
回転速度の上昇に伴つて点火位置θ_１をθ_２から
θ_１まで進ませる進角特性が要求される。このよ
うな進角特性を得る従来の装置（例えば特開昭54
−113733号）では、最大進角位置θ_１及び最小進
角位置θ_２でそれぞれ第１及び第２の信号を発生
させてこれらの信号をトリガ信号としててθ_１か
らθ_２までの間一定の勾配で上昇する第１の三角
波とθ_２からθ_１までの間一定の勾配で上昇して
次のθ_２まで最大値を保持している第２の三角波
とを発生させ、第１の三角波に一定の直流バイア
ス電圧を重畳した信号と第２の三角波の信号とを
比較して両信号が一致した位置で点火位置を定め
る点火信号を発生させるようにしているが、この
従来の装置で２気筒内燃機関を点火する場合に
は、第１及び第２の信号を発生する信号発電子を
２個設けて両信号発電子を180゜の間隔をあけた
対称位置に配置する必要があつた、そのため発電
機の固定子側の対称位置にそれぞれ信号発電子の
取付部を設ける必要ががあつて構造及び配線の引
回しが複雑になり、組立工数が多くなつて価格が
高くなる欠点があつた。また本出願人は先に、進
角特性を有する一連の点火位置信号を発生させる
回路の外に該点火位置信号を各気筒に振り分ける
振り分け回路を設けて、信号発電子を１個所に集
中して配置できるようにした信号発生装置（特願
昭55−105277号）を提案したが、先に提案した装
置では点火タイミング信号を各気筒に振り分ける
ための信号コイルが特別に必要になり、その分だ
け信号発電子の構造が複雑になるのを避けられな
かつた。

本考案の目的は、信号発電機内には１個の信号
コイルを設けるだけで、点火タイミング信号を各
気筒に振り分けることができるようにした内燃機
関点火装置用信号発生装置を提供することにあ
る。

本考案は、点火位置が異なる気筒または気筒群
の数がｎ（ｎは２以上の整数）である２気筒以上
の多気筒内燃機関の各気筒または気筒群の点火位
置を定める点火タイミング信号を該ｎ個の気筒ま
たは気筒群のそれぞれに対して発生させる信号発
生装置ににおいて、ヘツドランプ等の点火装置以
外の負荷が接続される交流発電機の出力を利用し
て点火タイミング信号を各気筒に振り分ける構成
をとることにより、信号コイルを１個だけ設けれ
ばよいようにしたものである。

そのため本考案においては、内燃機関の回転に
同期して、360゜／ｎの間隔で信号を発生する１
個の信号コイルの出力を入力として機関の各回転
速度での点火位置を決定するための一連の点火位
置信号を360゜／ｎの間隔で周期的に発生する点
火位置信号発生回路と、内燃機関と同期回転する
ように駆動され点火装置以外の負荷が接続される
交流発電機の出力を入力として該発電機の出力の
零点に立上りまたは立下りを有するｎ個の振り分
け信号を発生する振り分け信号発生回路と、ｎ個
の気筒または気筒群にそれぞれ対応して設けられ
てｎ個の振り分け信号をそれぞれ一方の入力とし
て点火位置信号を他方の入力として点火タイミン
グ信号を出力するｎ個のアンド回路とを設けた。

上記のように、本考案は、点火装置以外の負荷
が接続される交流発電機の出力を利用して振り分
け信号を発生させることを特徴とする。このよう
に構成すると、振り分け信号を得るための信号コ
イルを特別に設ける必要がなく、信号発電機には
単一の信号コイルを設ければよいため、信号発電
機の構造を簡単にすることできる。

以下図示の実施例により本考案の信号発生装置
を詳細に説明する。

第２図及び第３図は本考案の一実施例で用いる
交流発電機を示したもので、各図において１は鉄
製のカツプ状フライホイールである。フライホイ
ール１の底壁部１ａの中央に設けられた孔にボス
２が嵌合され、ボス２の一端に設けられたフラン
ジ２ａが図示しないリベツトにより底壁部１ａに
結合されている。フライホイール１の周壁１ｂの
内周面には６個の磁極が得られるように着磁され
たリング状の永久磁石３が接着等により固着さ
れ、フライホイール１及び永久磁石３により６極
のフライホイール磁石回転子が構成されている。
尚第２図において磁石３に付した破線は着磁領域
と非着磁領域の境界を示している。この磁石回転
子は図示しない内燃機関のクランク軸にボス２を
嵌着することにより機関に取付けられる。また機
関のケース側には、６極の星形環状鉄心４０１の
各突極部に発電コイル４０２を巻回して構成した
電機子４が配設され、この電機子と上記フライホ
イール磁石回転子とにより磁石式交流発電機が構
成されている。この磁石式交流発電機の電機子か
ら得られる出力は、内燃機関用点火装置に点火エ
ネルギーを供給する点火電源として用いられる
外、ヘツドランプ等の点火負荷やバツテリ充電回
路等にエネルギーを供給するために用いられる。
内燃機関の最大進角位置及び最小進角位置を定め
る信号を発生する信号発電機を構成するため、フ
ライホイール１の周壁部外周面の180゜離れた対
称位置にはそれぞれ周方向にα゜延びる平行な突
条からなる誘導子５Ａ，５Ｂ及び５A′，５B′が
突設されている。本実施例ではこれらの誘導子
が、フライホイールの周壁部１ｂの一部を外周側
に打出することにより形成されている。機関のケ
ースまたはカバーには信号発電子の取付部（図示
せず。）が設けられ、この取付部には、誘導子５
Ａ，５Ｂ及び５A′，５B′と対向して第１及び第
２の信号を180゜間隔で発生する信号発電子６が
フライホイール１の外周面に接近して配置されて
いる。この信号発電子は図に鎖線で示したように
そのコイルが樹脂７でモールドされて一体化され
ている。信号発電子６は、１個の磁極部８ａを有
してフライホイールの軸線方向に並べて配置され
た２個のＴ字形鉄心８，８と、これらの鉄心８，
８間に挾持されて鉄心８，８の並設方向に着磁さ
れた永久磁石９と、一方の鉄心８の磁極部８ａに
巻回された信号コイル１０とからなつている。

上記の発電機においてフライホイール１が機関
の回転に伴つて第２図の矢印Ｐ方向に回転する
と、発電コイル４０２は第５図Ａに示すようにフ
ライホイールの１回転当り３サイクルの交流電圧
を発生する。また信号発電子６は、磁極部８ａが
誘導子５Ａ，５Ｂ及び５A′，５B′に対向し始め
る際の磁束変化と対向し終る際の磁束変化とによ
り第１の信号e′₁と第２の信号e′₂（第５図Ｂ参
照。）とを180゜間隔で１回転当り２回発生する。
そして第１の信号e′₁と第２の信号e′₂とは、発電
コイル４０２の出力の第１の半サイクルの期間
（第５図のθ_１〜θ_２の期間）及び第４の半サイ
クルの期間（第５図のθ_４〜θ_５の期間）に発生
するように設定されている。こゝで第１及び第２
の信号e′₁及びe′₂はそれぞれ機関の最大進角位置
及び最小進角位置を定めるための信号であり、両
信号e′₁，e′₂の位相差αが進角幅となる。

第４図は本発明の一実施例の全体的構成を示し
たもので、同図に符号Ａ乃至Ｌで示した各部の信
号波形をそれぞれ第５図Ａ乃至Ｌに回転角θに対
して示してある。信号発電子６から得られる第１
及び第２の信号e′₁及びe′₂はそれぞれ波形整形回
路１１及び１２に供給されて第５図Ｅ及Ｆに示す
ようにパルス状の第１及び第２の信号e₁及びe₂に
変換される。第１の信号e₁及び第２の信号e₂はそ
れぞれフリツプフロツプ回路１３のセツト端子Ｓ
及びリセツト端子Ｒに供給され、フリツプフロツ
プ回路１３のＱ端子の出力（第５図Ｇ）及び
端子の出力（第５図Ｈ）がそれぞれ第１及び第２
の積分器１４及び１５に供給されている。第１の
積分器１４は例えば定電流でコンデンサを充電す
ることにより第１の信号e₁の発生位置θａから第
２の信号e₂の発生位置θｂまで積分動作を行なつ
て一定の勾配で上昇する三角波信号ν_c1を出力す
るとともにその三角波信号の一定の直流バイアス
電圧ν_b重畳し、このバイアス電圧ν_bを重畳した
三角波信号ν_c1（第５図Ｉ参照。）を比較回路１
６に供給する。また第２の積分器１５は第２の信
号e₂の発生位置θ_bから第１の信号e₁の発生位置
θ_aまで積分動作を行ない、θ_bからθ_aまで一定
の勾配で上昇してその最大値を次の第２の信号e₂
の発生位置θ_bまで保持する波形の信号ν_c2（第
５図Ｉ）を出力する。この信号ν_c2は前記バイア
ス電圧Ｅ_Bが重畳された信号ν_c1とともに比較回
路１６に供給され、比較回路１６は第５図Ｊに示
すように信号ν_c1がν_c2以上になつている期間点
火位置を定めるための矩形波状の点火位置信号Ｖ
_iを180゜離れた角度θ_i1及びθ_i2で出力する。本実
施例においては、フリツプフロツプ回路１３と第
１及び第２の積分器１４及び１５と比較回路１６
とにより点火位置信号発生回路１７が構成されて
いる。この回路は既に公知のもの（特開昭54−
113733号）であり、このように直流電圧ν_bが重
畳された三角波信号ν_c1と三角波信号ν_c2とを比
較すると、両信号が一致する位置（信号Ｖ_iの立
上り位置）θ_i1及びθ_i2が、機関の回転速度Ｎ
（rpm）の関数になつて点火位置がＮの上昇に伴
つて進角する。したがつてθ_i1またはθ_i2で点火
動作を行なわせるようにすると、点火位置の回転
速度Ｎに対する特性は第１図に示すようになる。

上記点火信号発生回路１７は、機関の各回転速
度での点火位置を決定する点火位置信号Ｖ_iを機
関の１回転当り２回180゜間隔で発生する。した
がつて２気筒内燃機関の各気筒を点火するために
は、点火位置信号Ｖ_iをそれぞれの気筒用の点火
位置信号として振り分ける必要がある。そのため
本実施例においては、磁石発電機の発電コイル４
０２の出力の正の半波の電圧e′₃及び負の半波の
電圧e′₄をそれぞれ第３及び第４の波形整形回路
１８及び１９に供給し、これらの波形整形回路か
らそれぞれ第５図Ｃ及びＤに示すような矩形波状
の振り分け信号e₃及びe₄を出力させる。これらの
振り分け信号はその立上りまたは立下りが発電コ
イル４０２の出力の零点に一致するもので、その
幅βは、β≧αの関係を満足している。上記波形
整形回路１８及び１９により振り分け信号発生回
路が構成されており、振り分け信号e₃及びe₄はそ
れぞれアンド回路２１及び２２に、前記比較回路
１６から得られる点火位置信号Ｖ_iとともに入力
されている。

発電コイル４０２は点火装置のためのみに設け
られたものではなく、その出力はダイオード２４
を介してバツテリ２５に印加されてバツテリを充
電するために用いられるとともに、スイツチ２６
を介してヘツドランプ等の負荷２７にも印加され
ている。

上記のように交流発電機の出力から振り分け信
号e₃，e₄を作つてアンド回路２１及び２２により
これらの振り分け信号と点火位置信号Ｖ_iとのア
ンドをとるようにすれば、アンド回路２２からは
角度θ_１〜θ_２の間に第１の気筒の点火位置を定
める点火タイミング信号Ｖ_i1（第５図Ｌ）が出力
され、アンド回路２１からは角度θ_４〜θ_５の間
に第２の気筒の点火位置を定める点火タイミング
信号Ｖ_i2（第５図Ｋ）が出力される。これらの点
火タイミング信号は点火位置信号発生回路により
進角特性が与えられているので、これらの点火タ
イミング信号を点火装置に供給すれば各気筒を所
定の進角特性をもつて点火することができる。

上記の説明では、２気筒内燃機関を点火すると
したが、２個の気筒が同じ位置で点火される４気
筒内燃機関の場合も上記の信号発生装置をそのま
ま用いることができる。

また本考案は、２気筒または４気筒の内燃機関
に限らず、３気筒または６気筒の内燃機関を点火
する点火装置の点火タイミング信号を発生する場
合にも適用できる。この場合は例えば第２図のフ
ライホイール１の外周に誘導子を120゜の間隔で
設けて点火位置信号Ｖ_iを120゜の間隔で発生さ
せ、発電コイル４０２の出力の正方向または負方
向の出力を第６図に示すように波形整形回路１
８′に供給する。そして波形整形回路１８′から得
られる一連の矩形波信号（１回転当り３個120゜
間隔で発生する。）の立下りまたは立上りでリン
グカウンタ３０を動作させ、リングカウンタの出
力端子３０ａ〜３０ｃにそれぞれ発生する振り分
け信号を点火位置信号Ｖ_iとともにアンド回路２
１〜２３に供給するようにすれば、120゜間隔で
３個の点火タイミングＶ_i1〜Ｖ_i3を得ることがで
きる。第６図の実施例では波形整形回路１８′及
びリングカウンタ３０により振り分け信号発生回
路が構成されている。同様の考え方で、１回転当
り２サイクルの出力を発生する４極の磁石発電機
を用いて２気筒または４気筒の内燃機関用点火装
置に用いる信号発生装置を構成することができ
る。

尚本考案で用いる発電機の構造は第２図及び第
３図に示したものに限定されるものではなく、機
関の回転に同期して１回転当りの所定のサイクル
数の出力を発生するものであればいかなる構造の
ものでもよい。

上記の実施例では、誘導子５Ａ，５Ｂ及び５
A′，５B′をフライホイールの周壁の一部を設け
ているが、一方の誘導子、例えば誘導子５Ｂ，５
B′を省略して信号発電子６の一方の鉄心８の磁極
部８ａを常時フライホイールの外周面に対向させ
るようにしてもよい。

上記実施例で用いた信号発電機では、信号発電
機を誘導子回転形に構成したが、この信号発電機
を磁石回転形に構成することもできる。

更に、点火位置信号発生回路は、所定の進角特
性を有する信号を所定の位置で順次発生するもの
であればよく、その構成は上記実施例に限定され
るものではない。

以上のように、本考案によれば、１個の信号コ
イルから得られる信号に基いて得た点火位置信号
を、点火装置以外の負荷が接続される交流発電機
の出力を利用して得た振り分け信号を用いて各気
筒に振り分けるようにしたので、先に提案された
装置のように、点火位置信号を発生させるための
信号コイルを各気筒毎に設けたり、振り分け信号
を発生する信号コイルを特別に設けたりする必要
がなく、信号発電機内には１個の信号コイルを設
ければよいため、信号発電機の構造を簡単にする
ことができる上に、リード線の引回しが簡単にな
るという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は機関に要求される進角特性の一例を示
した線図、第２図及び第３図はそれぞれ本考案で
用いる発電機の一例を示す横断面図及びＹ−Ｙ線
断面図、第４図は本考案の一実施例を示すブロツ
ク図、第５図Ａ乃至Ｌは第４図の各部の信号波形
図、第６図は本考案の他の実施例の要部を示すブ
ロツク図である。 ６……信号発電子、１７……点火位置信号発生
回路、１８，１８′，１９……波形整形回路、２
１〜２３……アンド回路、３０……リングカウン
タ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 点火位置が異なる気筒または気筒群の数がｎ
   （ｎは２以上の整数）である２気筒以上の多気筒
   内燃機関の各気筒または気筒群の点火位置を定め
   る点火タイミング信号を該ｎ個の気筒または気筒
   群のそれぞれに対して発生させる内燃機関点火装
   置用信号発生装置において、 前記内燃機関の回転に同期して360゜／ｎの間
   隔で信号を発生する１個の信号コイルの出力を入
   力として機関の各回転速度での点火位置を決定す
   るための一連の点火位置信号を360゜／ｎの間隔
   で周期的に発生する点火位置信号発生回路と、 前記内燃機関と同期回転するように駆動され点
   火装置以外の負荷が接続される交流発電機の出力
   を入力として該交流発電機の出力の零点に立上り
   または立下りを有するｎ個の振り分け信号を発生
   する振り分け信号発生回路と、 前記ｎ個の気筒または気筒群にそれぞれ対応し
   て設けられて前記ｎ個の振り分け信号をそれぞれ
   一方の入力とし前記点火位置信号を他方の入力と
   して前記ｎ個の気筒または気筒群のそれぞれの点
   火位置を定める前記点火タイミング信号を出力す
   るｎ個のアンド回路とを具備したことを特徴とす
   る内燃機関点火装置用信号発生装置。