JPS63183268A - 内燃機関点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関により駆動される磁石発電機内に設
けられたエキサイタコイルを電源とする内燃機関点火装
置に関するものである。

［従来の技術］ 一般にエキサイタコイルを電源とする点火装置において
は、エキサイタコイルの一方の半サイクルの出力で点火
エネルギーを得るようにしており、エキサイタコイルの
他方の半サイクルの出力では点火エネルギーの供給を行
わないようになっているが、エキサイタコイルの他方の
半サイクルの期間にも該エキサイタコイルに電流を流す
回路が設けられることが多い。

例えば１関の点火時期を演算して所定の点火時期に点火
信号を出力する点火時期制御回路が設けられる場合には
、該回路を駆動するためにエキサイタコイルの他方の半
サイクルの出力が利用される。また機関の高速時にエキ
サイタコイルの他方の半サイクルの出力電圧が高くなり
過ぎるのを防止するために該エキサイタコイルに対して
並列にダイオードを接続して、エキサイタコイルの他方
の半サイクルの期間に該ダイオードを通して電流を流す
ことも行われている。

第４図はエキサイタコイルの一方の半サイクルの出力で
点火エネルギーを得、他方の半サイクルの出力で点火時
期制御回路や逆転防止回路等の制御回路を駆動するよう
にした従来の内燃機関点火装置を示したもので、同図に
おいて１は１次コイル１ａ及び２次コイル１ｂを有する
点火コイル、２は図示しない機関の気筒に取付けられた
点火プラグである。点火コイルの１次コイルの一端及び
２次コイルの一端は接地され、１次コイル１ａの非接地
側端子に点火エネルギー蓄積用コンデンサの一端が接続
されている。コンデンサ３の他端はカソードを接地した
放電制御用サイリスタ４のアノードに接続されるととも
に、ダイオード５及び６のカソードに接続され、ダイオ
ード５のアノード及びダイオ−ドロのアノードにそれぞ
れ低速用エキサイタコイル８及び高速用エキサイタコイ
ル９の一端が接続されている。エキサイタコイル８′及
び９は内燃機関により駆動される磁石式交流発電機内に
設けられて、機関の回転に同期して同位相の交流電圧を
発生する。エキサイタコイル８−及び９の他端は共通接
続されてアノードを接地したダイオード１０のカソード
に接続され、点火コイルの１次コイル１ａの両端にはカ
ソードを接地側に向けたダイオード１２が接続されてい
る。

内燃ｔａＰＡの回転速度に応じて所定の点火時期にサイ
リスタ４のゲートに点火信号を与えるため、点火時期制
御回路１３が設けられ、この点火時期制御回路にはバル
サコイル１４の出力が入力されている。バルサコイル１
４は内燃機関により駆動される信号発電機内に設けられ
て内ｍ機関の最大進角位置及び最小進角位置をそれぞれ
定めるための信号を発生する。点火時期制御回路１３は
機関の各回転速度における点火時期を演算してバルサコ
イルの出力信号により定められる最大進角位置及び最小
進角位置との間で回転速度に応じて発生位置が適宜に変
化する点火信号をサイリスタ４に与える。

点火時期制御回路１３を駆動する電源回路を構成するた
め、エキサイタコイル８−の他端にダイオード１６のア
ノードが接続され、ダイオード１６のカソードと接地間
に電源コンデンサ１７が接続されている。ダイオード１
６のアノードと接地間にカソードを接地側に向けた電圧
制御用サイリスク１８が接続され、このサイリスタ１８
のアノードゲート間及びゲートカソード間にそれぞれ抵
抗１つ及び２０が接続されている。またエキサイタコイ
ル８′の一端と接地間にアノードを接地側に向けたダイ
オード２１が接続されている。エキサイタコイル８′と
ダイオード１６及び２１とコンデンサ１７とサイリスタ
１８と抵抗１９及び２０とにより電源回路２２が構成さ
れ、コンデンサ１７の両端に得られるこの電源回路の出
力電圧が点火時期制御回路１３の電源端子に印加されて
いる。

上記の点火装置において、点火エネルギー蓄積用コンデ
ンサ３はエキサイタコイル８′及び９の一方の半サイク
ルの出力でダイオード５及び６を通して図示の極性に充
電される。点火時期制御回路１３が所定の点火時期に点
火信号を発生すると、サイリスタ４が導通してコンデン
サ３の電荷を点火コイルの１次コイル１ａに放電させ、
該点火コイルの２次コイル１ｂに点火用の高電圧を誘起
させる。この高電圧は点火プラグ２に印加されるため該
点火プラグ２に火花が生じ、層間が点火される。電源コ
ンデンサ１７は、エキサイタコイル８′の他方の半サイ
クルの出力で、エキサイタコイル８′→ダイオード１６
→コンデンサ１７→ダイオード２１→エキサイタコイル
８−の経路で図示の極性に充電される。このコンデンサ
の両端の電圧が設定値に達するとサイリスタ１８が導通
してコンデンサ１７への充電電流を該コンデンサから側
路するため、コンデンサ１７の両端の電圧が設定値に保
たれる。

上記の内燃機関点火装置においては、エキサイタコイル
８′の他方の半サイクルの期間に該エキサイタコイルか
らコンデンサ１７側に流れる負荷電流により電機子反作
用が生じ、この電機子反作用により機関の高速時にエキ
サイタコイル８′の一方の半サイクルの出力電圧を生じ
させる磁束波形の立上がりが鈍くなる。そのため高速時
にエキサイタコイルの一方の半サイクルの出力電圧の波
高値が低（なり、点火エネルギー蓄積用コンデンサ３の
充電電圧が大幅に低下する。この問題を解決するため、
従来は、上記の例に示すように機関の高速時に高い電圧
を発生するように巻数が設定された高速用エキサイタコ
イル９を特に設けて、機関の高速時に点火エネルギー蓄
積用コンデンサ３の充電電圧が低下するのを防止する必
要があった。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記のように、従来の点火装置においては、エキサイタ
コイルの他方の半サイクルの期間に流れる電流により生
じる電機子反作用によって高速時の点火性能が低下する
のを防止するために高速用エキサイタコイルを設ける必
要があったため、磁石発電機内に２つの１キサイタコイ
ルを設ける必要があり、点灯負荷駆動用やバッテリ充電
用等の他の発電コイルを設けるための充分なスペースが
無くなるという問題があった。

本発明の目的は、エキサイタコイルの他方の半サイクル
の期間に流れる負荷電流による電機子反作用の影響を少
なくして、エキサイタコイルを１つ設けるだけで低速か
ら高速まで充分な点火性能を得ることができるようにし
た内燃機関点火装置を提供することにある。

Ｅ問題点を解決するための手段１ 本発明は、内燃機関により駆動される磁石式交流発電機
内に設けられたエキサイタコイルと、該エキサイタコイ
ルを電源として該エキサイタコイルの一方の半サイクル
の期間内に定められた内燃機関の点火時期に点火コイル
の１次電流を急変させるように制御する点火回路とを備
えた内燃機関点火１ｆ？！において、エキサイタコイル
の他方の半サイクルの期間に該エキサイタコイルに流れ
る電流により生じる電機子反作用の軽減を図ったもので
ある。

そのため本発明においては、エキサイタコイルが巻回さ
れている鉄心に該エキサイタコイルより巻数が少ない制
御コイルを巻回し、この制御コイルをエキサイタコイル
の他方の半サイクルの期間にお【プる該エキサイタコイ
ルの負部電流通路の途中に該エキサイタコイルと逆相に
して挿入した。

またエキサイタコイルの一方の半サイクルの期間にエキ
サイタコイルから制御コイル側に電流が流れるのを阻止
するダイオードを設け、エキサイタコイルの他方の半サ
イクルの期間には、エキサイタコイルと制御コイルとの
双方を通して電流が流れるようにした。

［発明の作用］ 上記のように、エキサイタコイルが巻かれた鉄心にエキ
サイタコイルより巻数が少ないａｉ制御コイルを巻回し
て、該制御コイルをエキサイタコイルの他方の半サイク
ルにおける通電回路にエキサイタコイルと逆相にして挿
入し、エキサイタコイルの他方の半サイクルの期間には
エキサイタコイルと制御コイルとの双方を通して電流が
流れるようにすると、制御コイルの誘起電圧によりエキ
サイタコイルの他方の半サイクルの期間に流れる電流が
、該エキサイタコイルが単独で設けられている場合より
も減少するため、エキサイタコイルの他方の半サイクル
の期間に生じる電機子反作用が減少し、エキサイタコイ
ルの一方の半サイクルの出力電圧を発生させる磁束の立
上がりが鈍くなるのを防ぐことができる。そのため機関
の高速時にエキサイタコイルの一方の半サイクルの出力
電圧が低下するのを防ぐことができ、１つのエキサイタ
コイルを設けるだけで低速から高速まで充分な点火性能
を得ることができる。

［実施例］ 以下添附図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の実施例を示したもので、同図において
１は点火コイル、２は点火プラグ、３は点火エネルギー
蓄積用コンデンサ、４は放電制御用サイリスタであり、
これらは第４図に示した従来の点火装置と同様に設けら
れている。本発明にオイては、点火電源としてエキサイ
タコイル８が１つだけ設けられ、該エキサイタコイル８
の一端はダイオード５を通してコンデンサ３とサイリス
タ４との接続点に接続されている。エキサイタコイル８
の他端はアノードを接地したダイオード１０のカソード
に接続されるとともにダイオード１６のアノードに接続
され、ダイオード１６のカソードと接地間に電源コンデ
ンサ１７が接続されている。ダイオード１６のアノード
と接地間には電圧制御用サイリスタ１８が接続され、該
サイリスタ１８の７ノードとゲート間及びゲートとカソ
ード間にそれぞれ抵抗１９及び２０が接続されている。

エキサイタコイル８が巻回された電機子鉄心には該エキ
サイタコイルと共に該エキサイタコイルより巻数が少な
い制御コイル３０が巻回されている。制御コイル３０は
エキサイタコイルと逆相に設けられて、その一端がエキ
サイタコイル８の一端に接続され、制御コイル３０の他
端はアノードを接地したダイオード３１のカソードに接
続されている。本実施例においては、電源コンデンサ１
７とダイオード１６及び２１とサイリスタ１８と抵抗１
９及び２０とにより電源回路２２が構成されている。ま
た点火コイル１と点火プラグ２とコンデンサ３とサイリ
スタ４とダイオード５とダイオード１２と点火時期制御
回路１３とにより点火回路が構成されている。

本実施例においてダイオード３１はエキサイタコイル８
の一方の半サイクルの期間（図示の実線矢印方向の電圧
が誘起する半サイクルの期間）にエキサイタコイルから
制御コイル側に電流が流れるのを阻止する為に設けられ
ている。従ってエキサイタコイルの一方の半サイクルの
期間においては、エキサイタコイル８からダイオード５
を通してコンデンサ３に支障なく充電電流が流れる。

エキサイタコイル８の他方の半サイクルの期間（図示の
破線矢印方向の電圧が誘起する期間）においては、エキ
サイタコイル８→ダイオード１６→電源コンデンサ１７
→ダイオード３１→制御コイル３０→エキサイタコイル
８の経路で電流が流れる。制御コイル３０はエキサイタ
コイル８と逆相に設けられていて、該１ｂｌｌｌｌｌコ
イル３０の誘起電圧（エキサイタコイルの誘起電圧より
低い。）がエキサイタコイル８に電流が流れるのを抑制
するため、エキサイタコイル８の他方の半サイクルの期
間に該エキサイタコイルに流れる電流は、該エキサイタ
コイルが単独に設けられている場合に比べて減少し、エ
キサイタコイルの他方の半サイクルの１１１１１ｍにお
ける電機子反作用が減少する。従ってエキサイタコイル
の一方の半サイクルの期間の磁束の立上がりが鈍るのを
防止することができ、該エキサイタコイルの一方の半サ
イクルの出力電圧が低下するのを防ぐことができる。

尚本発明においてはエキサイタコイルの他方の半サイク
ルの期間に電源回路２２に流れる電流が減少するが、電
源回路２２の負荷（上記の例では点火時期制御装置１３
）は一般に大きな電力を消費せず、しかも電源回路２２
は１１０００ｒｐ付近の回転数で必要な電圧（例えばＤ
Ｃ１２Ｖ）を出力すればよいので、エキサイタコイルの
他方の半サイクルの１１１１間に電源回路に供給される
電流の減少は問題にならない。

実施例では、エキサイタコイル８の巻数を４０００ター
ン、制御コイル３０の巻数を１５００ターンとした。コ
ンデンサ３の静電容量を２．２μＦとした場合、制御コ
イル３０を設けない時のコンデンサ３の充電電圧は、５
ＧＯｒｐｍの時にも１２０００ｒｐｍの時にも共に９０
Ｖであったが、制御コイル３０を設けた時のコンデンサ
３の充電電圧は５ｏｏｒｐ＋ｔの時に９０ｖ１１２００
０ｒＤＩｌｌの時に１５０ｖであった。これより、本発
明によれば、高速用エキサイタコイルを；Ｑけなくても
高速時のコンデンサ３の充電電圧を高くすることができ
ることが確認された。

上記の実施例では、コンデンサ放電式の点火回路が用い
られているが、本発明で用いる点火回路は、エキサイタ
コイルを電源として該エキサイタコイルの一方の半サイ
クルの期間内に定められた内燃ｔａｌｌｌの点火時期に
点火コイルの１次Ｎ流を急変させるように制御する回路
であればよく、上記の例に限定されるものではない。

第２図は本発明の他の実施例を示したもので、この実施
例ではエキサイタコイル８の非接地側端子にダイオード
７のアノードが接続され、ダイオード７のカソードにエ
ミッタを接地したトランジスタ３３のコレクタが接続さ
れている。また、該トランジスタをＡンオフ制御するト
ランジスタ制御回路３４が設けられている。

制御回路３４はエキサイタコイル８の一方の半サイクル
の出力電圧が立上った時にエキサイタコイル８からトラ
ンジスタ３３にベース電流を流して該トランジスタを導
通させる。これによりエキサイタコイル８からトランジ
スタ３３のコレクタエミッタ間を通して短絡電流が流れ
る。制御回路３４はこのトランジスタ３３のコレクタエ
ミッタ間の電圧を検出して、該コレクタエミッタ間電圧
が設定値に達した時に該トランジスタ３３のベースを接
地電位に落すことにより該トランジスタを遮断させる。

これによりエキサイタコイル８を流れていた電流が遮断
されるため、該エキサイタコイルに高い電圧が誘起する
。この電圧によりダイオード５を通して点火エネルギー
蓄積用コンデンサ３が充電される。その他の点は第１図
の実施例と同様である。

第３図は本発明を電流遮断式の点火回路が用いられる場
合に適用した実施例を示したもので、同図において１は
点火コイル、２は点火プラグ、８はエキサイタコイルで
ある。エキサイタコイル８の非接地側の一端にダイオー
ド７のアノードが接続され、該ダイオード７のカソード
と接地間に点火コイル１の１次コイル１ａが接続されて
いる。

エキサイタコイル８の非接地側端子にエミッタを接地し
たトランジスタ３５のコレクタが接続され、エキサイタ
コイル８の両端にトランジスタ３５をオンオフｉｌ制御
する制御回路３６が接続されている。

エキサイタコイル８の非接地側端子に該エキサイタコイ
ルと逆相に設けられた制御コイル３０の一端が接続され
、該制御コイルの他端はアノードを接地したダイオード
３１のカソードに接続されている。

制御回路３６はエキサイタコイル８の一方の半サイクル
の出力が立上った時にエキサイタコイル８からトランジ
スタ３５にベース電流を流して該トランジスタ３５を導
通させる。！ｌｊｔｇ１回路３６はトランジスタ３５の
コレクタエミッタ間電圧を検出して、該電圧が設定値に
達した時にトランジスタ３５のベース電位を接地電位に
落すことによりトランジスタ３５を遮断させる。これに
よりエキサイタコイル８を流れていた電流が遮断される
ため、エキサイタコイル８に高電圧Ｌ″誘起する。この
ａＴｉ圧が点火コイル１により更に界ｘされて点火プラ
グ２に印加され、該点火プラグに火花が生じる。

この実施例においては、エキサイタコイル８．つ他方の
半サイクルの期間にエキサイタコイル８からダイオード
３１及び制御コイル３０を通して電流が流れ、機関の高
速時にエキサイタコイル８の他方の半サイクルの電圧が
高くなり過ぎてトランジスタ３５が破壊されるのを防止
する。またエキサイタコイル８の他方の半サイクルの１
１１１間に該エキサイタコイル８に流れる電流は制御コ
イル３０の誘起電圧により抑制されるため、該エキサイ
タコイルの他方の半サイクルの期間に流れる電流による
電機子反作用を軽減することができる。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、エキサイタコイルが巻か
れた鉄心に１キサイタコイルより巻数が少ない制御コイ
ルを巻回して、該制御コイルをエキサイタコイルの他方
の半サイクルにおける通電回路にエキサイタコイルと逆
相にして挿入し、エキサイタコイルの他方の半サイクル
の期間にはエキサイタコイルと制御コイルとの双方を通
して電流が流れるようにしたので、制御コイルの誘起電
圧によりエキサイタコイルの他方の半サイクルの期間に
流れる電流を、該エキサイタコイルが単独で設番ノられ
ている場合よりも少なくすることができ、エキサイタコ
イルの他方の半サイクルの期間に１しる電機子反作用を
減少させて、エキサイタコイルの一方の半サイクルの出
力電圧を発生させる磁束の立上がりが鈍くなるのを防ぐ
ことができる。従って機関の高速時にエキサイタコイル
の一方の半サイクルの出力電圧が低下するのを防ぐこと
ができ、１つの１キサイタコイルを設けるだけで低速か
ら高速まで充分な点火性能を得ることができる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はそれぞれ本発明の異なる実施例を
示した回路図、第４図は従来の点火装置を示した回路図
である。 １・・・点火コイル、２・・・点火プラグ、３・・・点
火エネルギー蓄積用コンデンサ、４・・・放電ｉ、ｌＪ
御用サイリスク、５・・・ダイオード、８・・・エキサ
イタコイル、１６・・・ダイオード、１７・・・電源コ
ンデンサ、１Ｂ・・・電圧制御用サイリスタ、１９．２
０・・・抵抗、２２・・・電源回路、３０・・・＆ＩＩ
　ｔｌｌ　ｍｌイル、３１・・・エキサイタコイルの一
方の半サイクルの期間にエキサイタコイルから制御コイ
ル側に電流が流れるのを阻止するダイオード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　内燃機関により駆動される磁石式交流発電機内に設け
   られたエキサイタコイルと、前記エキサイタコイルを電
   源として該エキサイタコイルの一方の半サイクルの期間
   内に定められた内燃機関の点火時期に点火コイルの１次
   電流を急変させるように制御する点火回路とを備え、前
   記エキサイタコイルの他方の半サイクルの出力で該エキ
   サイタコイルに電流を流す回路が設けられている内燃機
   関点火装置において、 前記エキサイタコイルが巻回されている鉄心に該エキサ
   イタコイルより巻数が少ない制御コイルが巻回され、 前記制御コイルは前記エキサイタコイルの他方の半サイ
   クルの期間に該エキサイタコイルを流れる電流の通路の
   途中に該エキサイタコイルと逆相にして挿入され、 前記エキサイタコイルの一方の半サイクルの期間に前記
   エキサイタコイルから前記制御コイル側に電流が流れる
   のを阻止するダイオードが設けられていることを特徴と
   する内燃機関点火装置。