JPS6329878Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、内燃機関の異常を検出した時に機関
を停止させる内燃機関緊急停止装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

内燃機関のオイルレベルが所定値以下に低下し
た場合や、機関が過熱した場合のように、異常事
態が生じた場合には、直ちにこれを検知して機関
を緊急停止させる必要があることがある。本出願
人は先に、機関に異常事態が生じた時にサーキツ
トブレーカをしや断させて内燃機関用点火装置の
点火動作を停止させることにより機関を停止させ
る緊急停止装置（実開昭57−51169号）を提案し
た。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら先に提案した装置では、異常事態
を検出した時に閉じる検出器をサーキツトブレー
カに対して直列に接続して、異常事態が生じた時
に該検出器を通してサーキツトブレーカに所定の
レベル以上の電流を流すことによりサーキツトブ
レーカを開路させるようにしていたため、サーキ
ツトブレーカを動作させるために必要な大きな電
流を検出器に流す必要があり、検出器として電流
容量の大きな高価なものを用いなければならない
という問題があつた。

また先に提案した装置ではサーキツトブレーカ
により点火回路の主回路電流をしや断するように
していたため、サーキツトブレーカの動作電流は
点火回路の主回路電流より高く設定する必要があ
り、サーキツトブレーカとして動作電流が高い大
形で高価なものを用いる必要があつた。

更に、先に提案した装置では、点火電源コイル
がサーキツトブレーカを動作させるために点火回
路の本来の主回路電流より大きい電流を流す必要
があるため、点火電源コイルの電流容量を大きく
しておく必要があり、点火電源コイルの銅量が多
くなつてコストが高くなるという問題があつた。

本考案の目的は、小容量の検出器及びサーキツ
トブレーカを用いることができる上に点火電源コ
イルの電流容量を低くすることができるようにし
た内燃機関緊急停止装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、一方の半サイクルの出力で内燃機関
用点火装置に点火エネルギーを供給する点火電源
コイルに対して並列に接続されて導通した際に該
点火電源コイルの一方の半サイクルの出力を短絡
して内燃機関用点火装置の点火動作を停止させる
機関停止用サイリスタと、異常事態が生じた時に
検出動作を行つて導通状態またはしや断状態にな
る検出器を有して該検出器が検出動作を行つた時
に前記機関停止用サイリスタを導通させる機関停
止用サイリスタ点弧回路とを備えた内燃機関緊急
停止装置において、検出器及びサーキツトブレー
カとして電流容量の小さなものを用いることがで
きるようにするとともに、点火電源コイルの容量
の低減を図ることができるようにしたものであ
る。

そのため本考案においては、機関停止用サイリ
スタ点弧回路が、バツテリを電源として機関停止
用サイリスタに点弧信号を供給する点弧信号供給
回路と、機関停止用サイリスタのゲートカソード
間に対してコレクタエミツタ間回路が並列に接続
されてバツテリからベース電流が与えられて導通
する点弧信号側路用トランジスタと、バツテリか
ら点弧信号側路用トランジスタにベース電流を供
給する回路に挿入されて該ベース電流をオンオフ
するサーキツトブレーカと、該サーキツトブレー
カに対して直列に接続されて導通した際にバツテ
リから該サーキツトブレーカを通して該ブレーカ
をしや断させるための電流を流すブレーカ駆動用
スイツチと、バツテリからブレーカ駆動用スイツ
チにトリガ信号を供給するトリガ信号供給回路と
を備えている。そして上記検出器は、検出動作を
行つた時にのみブレーカ駆動用スイツチへのトリ
ガ信号の供給を許容するようにブレーカ駆動用ス
イツチのトリガ回路に接続され、異常事態が生じ
て検出器が検出動作を行つた時にのみブレーカ駆
動用スイツチが導通するようになつている。

〔考案の作用〕

上記の構成において、異常事態が生じておら
ず、検出器が検出動作が行つていない時には、ブ
レーカ駆動用スイツチにトリガ信号が与えられな
い。この時バツテリからサーキツトブレーカを通
して点弧信号側路用トランジスタにベース電流が
与えられるため、該トランジスタが導通して機関
停止用サイリスタへの点弧信号を該サイリスタか
ら側路する。従つて機関停止用サイリスタは導通
せず、点火動作が正常に行われて機関が正常に運
転される。

これに対して異常事態が生じて検出器が検出動
作を行うと、ブレーカ駆動用スイツチにトリガ信
号が与えられるため該スイツチが導通し、サーキ
ツトブレーカに前記点弧信号側路用トランジスタ
のベース電流よりも大きな電流を流す。これによ
りサーキツトブレーカがしや断し、点弧信号側路
用トランジスタのベース電流をしや断する。これ
により該トランジスタがしや断状態になり、機関
停止用サイリスタに点弧信号が供給されるのを許
容する。従つてこの状態では、点火電源コイルが
一方の半サイクルの出力電圧を発生する毎に機関
停止用サイリスタが導通して点火電源コイルを短
絡し、これにより点火動作を停止させて機関を停
止させる。

上記のように、本考案によれば、検出器はブレ
ーカ駆動用スイツチのトリガ信号をオンオフし得
る容量を有していればよいため、該検出器として
小形で安価なものを用いることができる。

またサーキツトブレーカとしてはトランジスタ
のベース電流をオンオフし得るものを用いればよ
いため、該サーキツトブレーカとして動作電流が
低い小形のものを用いることができる。

更に、点火電源コイルは点火動作に必要な電流
を流し得るものであればよく、サーキツトブレー
カを動作させるために点火回路の主回路電流より
大きい電流を流す必要がないため、点火電源コイ
ルの容量を増大させる必要がなく、点火電源コイ
ルの銅量の増加を防いでコストの上昇を防ぐこと
ができる。

〔実施例〕

以下添附図面を参照して本考案の実施例を説明
する。

図面は本考案の一実施例を示したもので、同図
において１は１次コイル１ａ及び２次コイル１ｂ
を鉄心に巻回してなる点火コイル、２は図示しな
い機関の気筒に取付けられて２次コイル１ｂに接
続された点火プラグである。１次コイル１ａの一
端は２次コイル１ｂの一端とともに接地され、該
１次コイル１ａの他端にはNPNトランジスタ３
のコレクタが接続されている。トランジスタ３の
ベースには抵抗４の一端が接続され、抵抗４の他
端と１次コイル１ａの他端との間に信号コイル５
が接続されている。信号コイル５と抵抗４との接
続点にサイリスタ６のアノードが接続され、サイ
リスタ６のカソードはトランジスタ３のエミツタ
とともに接地されている。サイリスタ６のゲート
カソード間には抵抗７が、またアノードゲート間
にはダイオード８及び抵抗９の直列回路がそれぞ
れ接続されている。１次コイル１ａの両端にはま
たダイオード１０がそのアノードを接地側に向け
て並列接続され、以上の各部により内燃機関用点
火装置が構成されている。

点火コイル１は機関により駆動される磁石発電
機内に配置され、１次コイル１ａが点火電源コイ
ルを兼ねている。１次コイル１ａは、機関の回転
に同期して一方の半サイクルの電圧Vaと他方の
半サイクルの電圧Vbとを交互に誘起し、一方の
半サイクルの電圧Vaにより点火エネルギーを供
給する。以下一方の半サイクルの電圧Vaを正方
向電圧とし、他方の半サイクルの電圧Vbを負方
向電圧とする。

１次コイル（点火電源コイル）１ａに対して並
列に機関停止用サイリスタ１１がそのカソードを
接地側に向けて接続されている。サイリスタ１１
のゲートは抵抗１２を介して負極を接地したバツ
テリ１３の正極に接続され、この例ではバツテリ
１３と抵抗１２とにより、バツテリ１３を電源と
して機関停止用サイリスタ１１に点弧信号を供給
する点弧信号供給回路が構成されている。

機関停止用サイリスタ１１のゲートカソード間
には、点弧信号側路用のNPNトランジスタ１４
のコレクタエミツタ間回路が、エミツタをサイリ
スタ１１のカソード側に向けて並列に接続されて
いる。トランジスタ１４のベースには抵抗１５の
一端が接続され、抵抗１５の他端はサーキツトブ
レーカ１６と抵抗１７とを介してバツテリ１３の
正極に接続されている。抵抗１７、サーキツトブ
レーカ１６及び抵抗１５によりトランジスタ１４
にベース電流を供給する回路が構成され、サーキ
ツトブレーカ１６によりベース電流がオンオフさ
れる。

サーキツトブレーカ１６は、閉成状態にセツト
されている時としや断動作をした時とで異なる位
置に位置する操作子１６ａを備え、この操作子１
６ａを操作することにより閉成状態にセツトし得
るようになつている。このサーキツトブレーカ１
６としては例えば一種のバイメタルを利用して、
該バイメタルに通電することにより自己発熱さ
せ、通電電流が所定値に達した時に該バイメタル
の反転動作により接点を開くと共に操作子を変位
させてしや断動作をしたことを表示するようにし
たものを用いることができる。この様なサーキツ
トブレーカを用いた場合、その動作には一定の遅
れ（熱応答性）があり、所定の電流が流れた後一
定の時間が経過した時点でしや断動作が行われ
る。

サーキツトブレーカ１６を動作させるため、ブ
レーカ駆動用スイツチとしてのサイリスタ１８が
サーキツトブレーカ１６に対して直列に接続され
ている。サイリスタ１８はそのカソードを接地側
に向けてサーキツトブレーカ１６に直列接続さ
れ、このサイリスタ１８が導通した際にバツテリ
１３からサーキツトブレーカ１６を通して該ブレ
ーカをしや断動作させるための動作電流が流れる
ようになつている。サーキツトブレーカ１６はト
ランジスタ１４のベース電流ではしや断せず、サ
イリスタ１８が導通して所定レベル以上の動作電
流が流れた時に始めてしや断するようになつてい
る。

サイリスタ１８のゲートは抵抗１９を通してバ
ツテリ１３の正極に接続され、この抵抗１９によ
り、バツテリ１３からサイリスタ１８にトリガ信
号を供給するトリガ信号供給回路が構成されてい
る。

２０は機関を停止させる必要がある異常事態を
検出する検出器で、この検出器２０は検出動作を
行つた時にのみサイリスタ１８（ブレーカ駆動用
スイツチ）へのトリガ信号の供給を許容するよう
にサイリスタ１８のトリガ回路に接続される。こ
の例では、検出器２０が正常時に閉じ、異常時に
開くようになつていて、該検出器がサイリスタ１
８のゲートカソード間に並列に接続されている。
すなわち検出器２０は正常時に閉じていてバツテ
リ１３から抵抗１９を通してサイリスタ１８にト
リガ信号が供給されるのを阻止し、異常事態を検
出する検出動作を行つた時に開いてサイリスタ１
８にトリガ信号が供給されるのを許容する。

ここで異常事態とは、例えば機関の潤滑オイル
のレベルが規定レベル以下になつた状態や、機関
の温度が過大になつた状態（オーバヒートの状
態）である。オイルレベルを検出する検出器は、
例えばオイルの液面に追従して上下動する磁石付
きのフロートと、該フロートが所定レベルまで下
がつた時にフロートの磁石により駆動されるリー
ドスイツチとにより構成できる。またオイルに接
触している時に該オイルにより冷却されて高抵抗
（実質的なしや断状態）を示し、オイルに接触し
なくなると温度上昇して低抵抗（実質的な導通状
態）を示す自己発熱形のサーミスタによりオイル
レベル検出器を構成することもできる。

上記実施例においては、バツテリ１３及び抵抗
１２からなる点弧信号供給回路と、点弧信号側路
用トランジスタ１４と、抵抗１５及び１７とサー
キツトブレーカ１６とを通してトランジスタ１４
にベース電流を供給する回路と、ブレーカ駆動用
スイツチとしてのサイリスタ１８と、抵抗１９か
らなるトリガ信号供給回路と、検出器２０とによ
り機関停止用サイリスタ点弧回路が構成されてい
る。

上記実施例において、内燃機関が回転すると、
１次コイル（点火電源コイル）１ａに交流電圧が
誘起し、この１次コイルの両半サイクルの出力電
圧の内、一方の半サイクルの電圧Vaが発生する
と、１次コイル１ａから信号コイル５と抵抗４と
を通してトランジスタ３にベース電流が流れる。
これによりトランジスタ３が導通し、１次コイル
１ａからトランジスタ３のコレクタエミツタ間を
通して１次電流が流れる。

信号コイル５は点火コイル１が設けられた磁石
発電機内または適宜の信号発電機内に配置され、
上記１次電流が十分大きくなる位置に設定された
機関の点火位置で信号Vcを誘起する。信号Vcが
発生すると、サイリスタ６に点弧信号が与えられ
て該サイリスタ６が導通し、トランジスタ３に流
れていたベース電流を該トランジスタから側路す
る。これによりトランジスタ３がしや断状態にな
り、点火コイルの１次電流がしや断される。この
１次電流のしや断は急速に行われるため、点火コ
イル１の鉄心中で大きな磁束変化が生じ、２次コ
イル１ｂに高電圧が誘起する。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で火花が
生じ、機関が点火される。

異常事態が生じておらず、検出器２０が閉じて
いる時にはサイリスタ１８に点弧信号が供給され
ないため、該サイリスタ１８は導通せず、サーキ
ツトブレーカ１６はしや断しない。そのためトラ
ンジスタ１４は導通状態を保持し、機関停止用サ
イリスタ１１はしや断状態を保持する。従つて１
次コイル（点火電源コイル）１ａは短絡されるこ
とがなく、機関の点火動作は支障無く行われる。

これに対し機関を停止させる必要がある異常事
態、例えば機関のオイルレベルが規定レベル未満
になる状態が生じたとすると、検出器２０がしや
断状態になるため、サイリスタ１８に点弧信号が
与えられ、該サイリスタ１８が導通する。これに
よりサーキツトブレーカ１６に所定レベル以上の
動作電流が流れ、該サーキツトブレーカ１６がし
や断する。従つてトランジスタ１４のベース電流
がしや断されて該トランジスタ１４がしや断状態
になり、機関停止用サイリスタ１１のゲートカソ
ード間の短絡が解除される。これによりバツテリ
１３から抵抗１２を通してサイリスタ１１に点弧
信号が与えられ、該サイリスタ１１が導通する。
このサイリスタ１１の導通により１次コイル１ａ
が短絡されて点火動作が阻止され、機関が失火す
る。機関停止用サイリスタ１１は機関が回転して
いて１次コイル１ａが電圧を誘起している限り繰
返し導通して点火動作を阻止するため、やがて機
関は停止する。

サーキツトブレーカ１６がしや断動作を行う
と、その操作子１６ａがしや断位置に変位するの
で、該操作子１６ａの位置を視認することによ
り、機関が停止した原因が異常事態の発生にある
ことを知ることができる。

上記実施例では、異常事態が生じた時にしや断
状態になる検出器２０を用いたが、正常時にはし
や断状態にあり異常事態が生じた時に導通状態に
なる検出器を用いることができる。上記実施例に
おいてこの様な検出器を用いる場合には該検出器
をサイリスタ１８のゲートとバツテリ１３の正極
との間の回路に（抵抗１９に対して直列に）挿入
すればよい。

上記の実施例においてサーキツトブレーカ１６
はトランジスタ１４のベース電流を流し得るもの
であれば良いので、該サーキツトブレーカとして
電流容量の小さいものを用いることができる。

また点火電源コイル（上記の例では１次コイル
１ａ）は点火回路の主回路電流を流し得るもので
あればよく、サーキツトブレーカを動作させるた
めに点火回路の主回路電流以上の電流を流す必要
がないため、該点火電源コイルの電流容量を増大
させる必要がない。従つて点火電源コイルの銅量
が増大するのを防ぐことができ、コストの低減を
図ることができる。

更に、検出器２０はブレーカ駆動用スイツチの
トリガ信号をオンオフし得るものであれば良いの
で、該検出器として電流容量の小さい小形のもの
を用いることができる。

上記実施例において、サーキツトブレーカとし
てバイメタルを使用したもののように熱応答性を
有するものを用いると、検出器２０の接点がチヤ
タリングを生じた場合、あるいはオイルレベルが
規定値以上あるのに振動等により検出器２０が瞬
時的に導通状態になつた場合等に誤つてサーキツ
トブレーカ１４が開くのを防止することができ
る。

上記実施例では１次コイル１ａが点火電源コイ
ルを兼ねているが、点火コイルを磁石発電機の外
部に設けて、別個に磁石発電機内に点火電源コイ
ルを設ける場合にも本考案を適用できるのはもち
ろんである。上記実施例で用いられた点火回路に
おいてこのような点火電源コイルが用いられる場
合には、該点火電源コイルが１次コイル１ａ及び
トランジスタ３のコレクタエミツタ間回路に対し
て並列に接続される。

〔考案の効果〕

以上のように、本考案によれば、検出器はブレ
ーカ駆動用スイツチのトリガ信号をオンオフし得
る容量を有していればよいため、該検出器として
小形で安価なものを用いることができる。またサ
ーキツトブレーカとしてはトランジスタのベース
電流をオンオフし得るものを用いればよいため、
該サーキツトブレーカとして動作電流が低く小形
で安価なものを用いることができる。更に、点火
電源コイルは点火動作に必要な電流を流し得るも
のであればよく、その容量を増大させる必要がな
いため、該点火電源コイルの銅量の増加を防いで
コストの上昇を防ぐことができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示す回路図である。 １……点火コイル、１ａ……１次コイル（この
例では点火電源コイルを兼ねている。）、１ｂ……
２次コイル、２……点火プラグ、３……トランジ
スタ、５……信号コイル、６……トランジスタ３
をオンオフ制御するためのサイリスタ、１１……
機関停止用サイリスタ、１２……サイリスタ１１
に点弧信号を供給する回路を構成する抵抗、１３
……バツテリ、１４……点弧信号側路用トランジ
スタ、１５，１７……トランジスタ１４にベース
電流を供給する回路を構成する抵抗、１６……サ
ーキツトブレーカ、１８……ブレーカ駆動用スイ
ツチを構成するサイリスタ、１９……サイリスタ
１８にトリガ信号を供給する回路を構成する抵
抗、２０……異常事態を検出する検出器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 一方の半サイクルの出力で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コイルに対
   して並列に接続されて導通した際に該点火電源コ
   イルの一方の半サイクルの出力を短絡して内燃機
   関用点火装置の点火動作を停止させる機関停止用
   サイリスタと、異常事態が生じた時に検出動作を
   行つて導通状態またはしや断状態になる検出器を
   有して該検出器が検出動作を行つた時に前記機関
   停止用サイリスタを導通させる機関停止用サイリ
   スタ点弧回路とを備えた内燃機関緊急停止装置に
   おいて、 前記機関停止用サイリスタ点弧回路は、 バツテリを電源として前記機関停止用サイリス
   タのゲートに点弧信号を供給する点弧信号供給回
   路と、 前記機関停止用サイリスタのゲートカソード間
   に対してコレクタエミツタ間回路が並列に接続さ
   れて、前記バツテリからベース電流が与えられて
   導通する点弧信号側路用トランジスタと、 前記バツテリから前記トランジスタにベース電
   流を供給する回路に挿入されて該ベース電流をオ
   ンオフするサーキツトブレーカと、 前記サーキツトブレーカに対して直列に接続さ
   れて導通した際に前記バツテリから該サーキツト
   ブレーカを通して該ブレーカをしや断動作させる
   ための動作電流を流すブレーカ駆動用スイツチ
   と、 前記バツテリから前記ブレーカ駆動用スイツチ
   にトリガ信号を供給するトリガ信号供給回路とを
   具備し、 前記検出器は検出動作を行つた時にのみ前記ブ
   レーカ駆動用スイツチへのトリガ信号の供給を許
   容するように前記ブレーカ駆動用スイツチのトリ
   ガ回路に接続されていることを特徴とする内燃機
   関緊急停止装置。