JPH0118848Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はコンデンサ放電式の内燃機関点火装置
に関するものである。

従来技術 一般に内燃機関においては、機関の低速領域か
ら中高速領域にかけて機関の点火位置を進角させ
ているが、２サイクル機関等においては、低速領
域から中速領域にかけて点火位置を進角させ、中
速領域から高速領域にかけて点火位置を遅角させ
る点火特性を要求されることがある。このような
特性を得る内燃機関点火装置として第１図のもの
が知られている。同図において１は一次コイル１
ａおよび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て２次コイ
ル１ｂの両端に接続された点火プラグである。３
は点火エネルギーを蓄積する主コンデンサで、こ
のコンデンサはその一端が１次コイルの非接地側
の一端に接続され、他端はカソードを設置したサ
イリスタ４のアノードに接続されている。サイリ
スタ４の両端にはダイオード５が逆並列接続さ
れ、点火コイル１、点火プラグ２、コンデンサ
３、サイリスタ４およびダイオード５により、コ
ンデンサ放電式の点火制御回路６が構成されてい
る。７は内燃機関と同期回転する磁石発電機内に
配置されたエキサイタコイル、８は同発電機内に
配置された信号コイルで、エキサイタコイル７は
主として低中速領域の点火位置を定めるための信
号を発生する信号源を兼ねている。信号コイル８
は高速領域の点火位置を定める信号を発生するも
ので、この信号コイルは高速時に大きな信号出力
を発生する。エキサイタコイルの一端は接地さ
れ、他端はダイオード９を介してコンデンサ３と
サイリスタ４のアノードとの接続点に接続されて
いる。信号コイル８の一端はエキサイタコイル７
の非接地側の一端に接続され、他端はダイオード
１０のカソードに接続されている。ダイオード１
０のアノードはコンデンサ１１を介してサイリス
タ４のゲートに接続され、サイリスタ４のゲート
カソード間には抵抗１２が並列接続されている。
コンデンサ１１のダイオード１０側の一端にはア
ノードを接地したサイリスタ１３のカソードが接
続され、サイリスタ１３のゲートカソード間およ
びゲートアノード間にはそれぞれ抵抗１４および
ツエナーダイオード１５が並列接続されている。
サイリスタ１３の両端には抵抗１６が並列接続さ
れ、抵抗１６の両端に低抗１７とコンデンサ１８
との直列回路が並列接続されている。コンデンサ
１１乃至コンデンサ１８により波形整形回路１９
が構成されている。

上記の点火装置においては、エキサイタコイル
７が図示の実線矢印方向の出力を発生したときに
ダイオード９を通してコンデンサ３が図示の極性
に充電される。このとき信号コイル８は図示の実
線矢印方向の出力を発生している。次いでエキサ
イタコイル７および信号コイル８が図示の破線矢
印方向の信号を発生すると抵抗１２およびダイオ
ード１０を通してコンデンサ１１が図示の極性に
充電され、該コンデンサ１１の端子電圧が設定値
に達するとツエナーダイオード１５が導通してサ
イリスタ１３に点弧信号が与えられる。これによ
りサイリスタ１３が導通し、コンデンサ１１の電
荷が抵抗１２およびサイリスタ１３を通して放電
する。従つて抵抗１２の両端に電圧降下が生じ、
サイリスタ４に点弧信号が与えられる。これによ
りサイリスタ４が導通し、コンデンサ３の電荷が
サイリスタ４および１次コイル１ａを通して放電
する。この放電により点火コイルの鉄心中で大き
な磁束変化が生じ、２次コイル１ｂに高電圧が発
生する。従つて点火プラグ２に火花が生じ、機関
が点火される。すなわちこの点火装置では、コン
デンサ１１の両端の電圧がツエナーダイオード１
５を導通させる大きさに達したときに点火動作が
行われる。エキサイタコイルおよび信号コイルの
出力電圧は機関の回転速度の上昇とともに高くな
つていくため、コンデンサ１１の端子電圧が所定
のレベルに達する位置が進んでいき、点火位置は
進角していく。一方コンデンサ１８はエキサイタ
コイル７および信号コイル８の図示の破線矢印方
向の出力により一定の時定数で図示の極性に充電
され、該破線矢印方向の出力電圧がピークを過ぎ
ると、抵抗１６および１７を通して一定の時定数
で放電する。このコンデンサ１８の端子電圧は機
関の回転速度の上昇に伴つて上昇していく。この
コンデンサ１８の端子電圧はコンデンサ１１に逆
方向に印加されるため、ツエナーダイオード１５
が導通する時期を遅らせるように作用する。従つ
て機関の回転速度がある程度高くなるとこのコン
デンサ１８の作用により点火位置が遅れるように
なる。

上記従来の点火装置においては、波形整形回路
１９を必要とするため、構造が複雑になり、部品
点数が多くなつて価格が高くなる欠点があつた。
またコンデンサの３の充電はエキサイタコイル７
のみにより行なわれるが、エキサイタコイルは低
速時に大きな出力を発生するように巻数を多くし
てあるため、高速時にはその出力が低下する傾向
になり、高速時のコンデンサ３の充電電圧が不足
して点火性能が低下する欠点があつた。

尚実公昭51−17372号に示されているように、
コンデンサ充電用のコイルの外に低速用信号コイ
ルと高速用信号コイルとを設けて、機関の低速時
には低速用信号コイルからサイリスタに点弧信号
を与え、機関の高速時には高速用信号コイルから
サイリスタに点弧信号を与えるようにしたコンデ
ンサ放電式の点火装置が知られているが、従来の
この種の点火装置では高速領域で点火位置が進角
する特性が得られるだけであり、高速領域で点火
位置を遅角させる特性は得ることができなかつ
た。また従来のこの種の装置でも、機関の高速時
にコンデンサの充電電圧が不足するのを防ぐこと
ができなかつた。

考案の目的 本考案の目的は、上記のような波形整形回路を
用いることなく、簡単な構成で、低速領域から中
速領域にかけて点火位置が進み、高速領域で点火
位置が遅れた後一定になるかまたは再び進角する
特性を得ることができるようにするとともに、高
速領域での点火性能を向上させることができるよ
うにしたコンデンサ放電式内燃機関点火装置を提
供することにある。

考案の構成 本考案は、点火コイルと、前記点火コイルの一
次側に設けられたコンデンサと、導通した際に前
記コンデンサの電荷を前記点火コイルの１次コイ
ルに放電させるように設けられたサイリスタとを
備え、内燃機関の点火位置で前記サイリスタを導
通させることにより点火動作を行わせるコンデン
サ放電式内燃機関点火装置であつて、本考案にお
いては前記内燃機関と同期回転する発電機内に、
該機関の高速領域で出力が減少する特性を有する
低速用発電コイルと、機関の低速領域では前記低
速用発電コイルよりも小さな出力を発生し低速領
域から高速領域まで機関の回転速度の上昇に伴つ
て出力が増大して高速領域で該出力が低速用発電
コイルの出力を超える特性を有する高速用発電コ
イルとが設けられる。前記低速用発電コイルおよ
び高速用発電コイルは同位相の出力を発生するよ
うに設けられて互いに直列に接続され、前記低速
用発電コイルおよび高速用発電コイルの直列回路
の一端はアノードを該直列回路の一端側に向けた
第１のダイオードを通して前記コンデンサの一端
に結合されている。また前記両発電コイルの直列
回路の他端はアノードを該直列回路の他端側に向
けた第２のダイオードを介して前記サイリスタの
ゲートに結合されるとともにカソードを該直列回
路の他端側に向けた第３のダイオードを通して前
記コンデンサの他端に結合され、前記サイリスタ
のカソードはアノードを該サイリスタのカソード
側に向けた第４のダイオードを通して前記両発電
コイルの直列回路の一端に結合されている。

上記の構成によれば波形整形回路を用いないの
で回路構成を簡単にすることができる。また低速
用発電コイルと高速用発電コイルとの双方によつ
て点火エネルギーを蓄積するコンデンサを充電す
るので、機関の高速時に該コンデンサの充電電圧
が不足することがなく、高速領域での点火性能を
向上させることができる。

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。

第２図は本考案の実施例の基本的な構成を示し
たもので、同図において点火制御回路６は第１図
に示した従来の回路と同様に構成されている。な
お原理的にはダイオード５は省略することができ
る。本考案においては、内燃機関により駆動され
て該機関と同期回転する磁石発電機内に低速用発
電コイル２０と高速用発電コイル２１とが設けら
れており、これら両コイルは直列に接続されてい
る。低速用発電コイル２０は比較的多くの巻数を
有していて、第５図の曲線イのように、機関の低
速領域では回転速度Ｎ（rpm）の上昇に伴つて出
力電圧が増大し、高速領域では電機子反作用によ
り該出力電圧が減少していくような特性を有して
いる。また高速用発電コイル２１は巻数が少な
く、第５図の曲線ロのように、低速領域では低速
用発電コイルよりも出力電圧が小さいが、低速領
域から高速領域まで回転速度Ｎの上昇に伴つて出
力が増大していく特性を有しており、高速領域の
ある回転速度以上では高速用発電コイルの出力電
圧の方が低速用発電コイルの出力電圧よりも大き
くなるように設定されている。低速用発電コイル
２０および高速用発電コイル２１は同位相の出力
を発生するように設けられ、両発電コイルの直列
回路の両端には回転速度Ｎに対して第５図に実線
で示したような変化を示す電圧Ｖ３が得られる。
発電コイル２０および２１の直列回路の一端はア
ノードを該直列回路側の一端側に向けた第１のダ
イオード２２を介して点火エネルギーを蓄積する
主コンデンサ３の一端に結合されている。また上
記発電コイル２０および２１の直列回路の他端は
アノードを該直列回路の他端側に向けた第２のダ
イオード２３を介してサイリスタ４のゲートに結
合されるとともに、カソードを該直列回路の他端
側に向けた第３のダイオード２４を介してコンデ
ンサ３の他端に結合されている。またたサイリス
タ４のカソードはアノードを該サイリスタのカソ
ード側に向けた第４のダイオード２５を介して発
電コイル２０および２１の直列回路の一端に結合
されている。

上記の点火装置においては、発電コイル２０お
よび２１に図示の実線矢印方向の出力電圧が発生
したときに両発電コイルの出力によりダイオード
２２および２４を通してコンデンサ３が図示の極
性に充電される。次いで両発電コイルに図示の破
線矢印方向の出力が発生すると、両発電コイルの
出力により、第２のダイオード２３および第４の
ダイオード２５を通してサイリスタ４に点弧信号
が与えられてサイリスタ４が導通し、コンデンサ
３が放電して点火動作が行われる。第６図は或る
回転速度における各部の電圧波形を機関の回転角
θに対して示したもので、同図においてＶ１は低
速用発電コイル２０の出力電圧を、Ｖ２は高速用
発電コイル２１の出力電圧をそれぞれ示してお
り、Ｖ３は両発電コイルの直列回路の両端に得ら
れる電圧を示している。この電圧Ｖ３の正の半サ
イクルにおいてコンデンサ３が充電され、該コン
デンサ３の端子電圧Vcは第６図に示すように上
昇する。上記電圧Ｖ３の負の半サイクルにおいて
該電圧が所定のトリガレベルVtに達するとサイ
リスタ４が導通してコンデンサ３が放電し、点火
動作が行われる。電圧Ｖ３がトリガレベルVtに
達する位相は該電圧Ｖ３の負の半サイクルの波高
値の変化（正確には電圧Ｖ３の負の半サイクルの
立上がりの変化）に伴つて変化する。電圧Ｖ３の
波高値は回転速度Ｎに対して第５図に示したよう
に変化するため、点火位置θiの回転速度Ｎに対す
る特性は第７図に実線イで示したようになる。な
お第７図において鎖線ロは高速用発電コイル２１
が設けられなかつた場合の特性であり、高速用発
電コイルは低速用発電コイルのみにより点火位置
を定めた場合に生ずる高速時の点火位置の遅れを
補償して点火位置をほぼ一定に保つ働きをする。

上記の実施例において、第２図に破線で示した
ように高速用発電コイル２１に対して並列にコン
デンサ２６を接続すると、第７図の破線ハのよう
に点火位置θiがほぼ一定となる回転速度領域が高
速側に移動すると同時に、高速領域における遅角
幅が大きくなる。

上記の実施例において、高速用発電コイル２１
の巻数を多くすると、高速時に点火位置θiを遅ら
せた後、再び進角させる特性を得ることができ
る。第８図は高速用発電コイルの巻数を変えた場
合の点火特性を示したもので、同図において曲線
イ乃至ハはそれぞれ高速用発電コイルの巻数を
W1，W2，およびW3（W1＜W2＜W3）とした場
合を示している。

上記の実施例では点火制御回路６のコンデンサ
３が点火コイルの一次コイルに対して直列に接続
されているが、第３図に示したように、サイリス
タ４を１次コイル１ａに対して直列に接続し、サ
イリスタ４と１次コイル１ａとの直列回路の両端
に主コンデンサ３を並列接続する場合にも全く同
様に本考案を適用できる。

第４図は第２図の実施例を実用化する場合の具
体的な回路構成を示したもので、同図において第
２図の各部と同等の部分には同符号を付してあ
る。第４図の実施例においては、ダイオード２３
とサイリスタ４のゲートとの間にツエナーダイオ
ード２７が挿入され、サイリスタ４のゲートカソ
ード間に抵抗２８が並列接続されている。またダ
イオード２３のカソードにダイオード２９のアノ
ードが接続され、該ダイオード２９のカソードは
サイリスタ４のアノードに接続されている。低速
用および高速用発電コイル２０および２１の接続
点にはダイオード３０のカソードが接続され、該
ダイオード３０のアノードはサイリスタ４のカソ
ードに接続されている。またこの実施例ではダイ
オード２３とツエナーダイオード２７との接続点
とサイリスタ４のカソードとの間に抵抗３１が並
列接続され、サイリスタ４のアノードカソード間
に抵抗値が充分高い抵抗３２が並列接続されてい
る。

第４図の実施例の動作は基本的には第２図の実
施例と同様であるが、第４図の実施例ではサイリ
スタ４が導通したときに発電コイル２０および２
１がダイオード２３，２９、サイリスタ４および
ダイオード２５を通して短絡されるため、高速時
にサイリスタ４のゲート回路に過大な電圧が印加
されるのを防ぐことができ、サイリスタを保護す
ることができる。またこのサイリスタ４による発
電コイル２０および２１の短絡により、電機子反
作用を生じさせて両発電コイルの特に高速時にお
ける正の半サイクルの出力を抑制できるので、高
速時にコンデンサ３の充電電圧が過大になるのを
防ぐことができる。

考案の効果 以上のように、本考案によれば、高速領域で出
力が減少する特性を有する低速用発電コイルと、
低速領域では低速用発電コイルよりも小さな出力
を発生し、低速領域から高速領域まで回転速度の
上昇に伴つて出力が増大して高速領域で該出力が
低速用発電コイルの出力を超える特性を有する高
速用発電コイルとを設けて、両発電コイルの出力
でコンデンサを充電するとともに、両発電コイル
の出力でサイリスタに点弧信号を与えるようにし
たので、低速領域から高速領域までコンデンサを
十分高い電圧まで充電して点火性能を向上させる
ことができる上に、点火動作が開始される回転速
度を低くして機関の始動回転速度を引き下げるこ
とができる利点がある。

また上記のように特性が異なる２個のコイルに
よりサイリスタに点弧信号を与えるので、波形整
形回路のような複雑な回路を用いることなく、低
速領域から中速領域まで進角し、高速領域で遅角
した後点火位置が一定になるかまたは再び進角す
る特性を得ることができる利点がある。

更に本考案では低速用発電コイル及び高速用発
電コイルがコンデンサを充電するコイルとサイリ
スタに点弧信号を供給するコイルとを兼ねるよう
にしたので、波形整形回路のような複雑な回路を
用いないことと相俟つて点火装置の構造の簡素化
を図ることができる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示した回路図、第２図および
第３図はそれぞれ本考案の異なる実施例の基本的
な構成を示した回路図、第４図は本考案の具体的
な実施例を示した回路図、第５図は本考案で用い
る発電コイルの特性の一例を示した線図、第６図
は本考案の動作を説明する電圧波形図、第７図お
よび第８図は本考案により得られる点火特性の
種々の例を示した線図である。 １……点火コイル、２……点火プラグ、３……
コンデンサ、４……サイリスタ、２０……低速用
発電コイル、２１……高速用発電コイル、２２…
…第１のダイオード、２３……第２のダイオー
ド、２４……第３のダイオード、２５……第４の
ダイオード。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 点火コイルと、前記点火コイルの一次側に設け
   られたコンデンサと、導通した際に前記コンデン
   サの電荷を前記点火コイルの１次コイルに放電さ
   せるように設けられたサイリスタとを備え、内燃
   機関の点火位置で前記サイリスタを導通させるこ
   とにより点火動作を行わせるコンデンサ放電式内
   燃機関点火装置において、 前記内燃機関と同期回転する発電機内に設けら
   れて該機関の高速領域で出力が減少する特性を有
   する低速用発電コイルおよび機関の低速領域では
   前記低速用発電コイルよりも小さな出力を発生し
   低速領域から高速領域まで機関の回転速度の上昇
   に伴つて出力が増大して高速領域で該出力が低速
   用発電コイルの出力を超える特性を有する高速用
   発電コイルを備え、 前記低速用発電コイルおよび高速用発電コイル
   は同位相の出力を発生するように設けられて互い
   に直列に接続され、 前記低速用発電コイルおよび高速用発電コイル
   の直列回路の一端はアノードを該直列回路の一端
   側に向けた第１のダイオードを通して前記コンデ
   ンサの一端に結合され、 また前記両発電コイルの直列回路の他端はアノ
   ードを該直列回路の他端側に向けた第２のダイオ
   ードを介して前記サイリスタのゲートに結合され
   るとともにカソードを該直列回路側に向けた第３
   のダイオードを通して前記コンデンサの他端に結
   合され、 且つ前記サイリスタのカソードはアノードを該
   サイリスタのカソード側に向けた第４のダイオー
   ドを通して前記両発電コイルの直列回路の一端に
   結合されていることを特徴とするコンデンサ放電
   式内燃機関点火装置。