JP2001355555A - 自動進角／遅角点火時期制御機能を備えた容量放電式エンジン点火システム - Google Patents
自動進角／遅角点火時期制御機能を備えた容量放電式エンジン点火システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジンスタート速度と通常動作速度の間の
自動的なスパークを進行させ、トリガタイミングを遅延
させて過剰エンジン動作速度で動作を制限すること。 【解決手段】 充電コイルＬ１は、点火用電荷蓄積容量
Ｃ２を充電する充電信号を発生し、トリガコイルＬ２
は、点火コイルＬ２を介して容量の放電をトリガするト
リガ信号を発生する。抵抗Ｒ５と第２の容量Ｃ１からな
るＲＣ回路は、充電コイルＬ１および第２の電子スイッ
チＱ１の制御電極に作動的に接続して、充電信号の発生
中、トリガ信号が前記第１の電子スイッチの制御電極に
印加されるのを阻止し、それによってエンジン速度の関
数として第１の電子スイッチＱ２の制御電極にトリガ信
号が印加されるタイミングを制御する。
自動的なスパークを進行させ、トリガタイミングを遅延
させて過剰エンジン動作速度で動作を制限すること。 【解決手段】 充電コイルＬ１は、点火用電荷蓄積容量
Ｃ２を充電する充電信号を発生し、トリガコイルＬ２
は、点火コイルＬ２を介して容量の放電をトリガするト
リガ信号を発生する。抵抗Ｒ５と第２の容量Ｃ１からな
るＲＣ回路は、充電コイルＬ１および第２の電子スイッ
チＱ１の制御電極に作動的に接続して、充電信号の発生
中、トリガ信号が前記第１の電子スイッチの制御電極に
印加されるのを阻止し、それによってエンジン速度の関
数として第１の電子スイッチＱ２の制御電極にトリガ信
号が印加されるタイミングを制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、チェーンソーや芝
刈り機の分野で用いられる小型の２および４ストローク
エンジン用の容量放電エンジン点火システムに関する。
本発明は、特に、エンジン点火タイミングを自動制御し
て、始動速度と動作速度の間にスパークを進行させ、さ
らに、タイミングを遅延させて、それによってエンジン
速度での動作を制限することに関するものである。
刈り機の分野で用いられる小型の２および４ストローク
エンジン用の容量放電エンジン点火システムに関する。
本発明は、特に、エンジン点火タイミングを自動制御し
て、始動速度と動作速度の間にスパークを進行させ、さ
らに、タイミングを遅延させて、それによってエンジン
速度での動作を制限することに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エンジン点火の発生とそのタイミング
は、小型の２および４ストロークエンジンなどのエンジ
ンの安定性、出力パワーおよび排気にとって重要であ
る。最適なエンジン点火タイミングは、主にエンジン速
度およびエンジン負荷の関数として変化する。排気性能
や燃料品質のような二次的因子は、最適なスパークタイ
ミングを決定する上でも重要である。機械的かつマイク
ロプロセッサを用いた電子タイミングシステムが、自動
車エンジンのような大型のエンジン用に提案されたが、
コスト、装着の点で小型のエンジンには適していない。
すなわち、所望の進行・遅延タイミング特性がマイクロ
プロセッサにプログラムされている小型のエンジン用に
マイクロプロセッサを用いた点火モジュールを利用する
ことが提案されている。しかし、マイクロプロセッサを
用いたモジュールのコスト因子は、たいていの小型エン
ジンで、考慮されていない。
は、小型の２および４ストロークエンジンなどのエンジ
ンの安定性、出力パワーおよび排気にとって重要であ
る。最適なエンジン点火タイミングは、主にエンジン速
度およびエンジン負荷の関数として変化する。排気性能
や燃料品質のような二次的因子は、最適なスパークタイ
ミングを決定する上でも重要である。機械的かつマイク
ロプロセッサを用いた電子タイミングシステムが、自動
車エンジンのような大型のエンジン用に提案されたが、
コスト、装着の点で小型のエンジンには適していない。
すなわち、所望の進行・遅延タイミング特性がマイクロ
プロセッサにプログラムされている小型のエンジン用に
マイクロプロセッサを用いた点火モジュールを利用する
ことが提案されている。しかし、マイクロプロセッサを
用いたモジュールのコスト因子は、たいていの小型エン
ジンで、考慮されていない。
【０００３】過剰動作速度では、エンジンの完全性に対
する危険があることも認識された。特に、負荷がなかっ
たり、負荷が急に除かれたときは、エンジンの部品が損
傷する回転速度にそのエンジンが加速することが起こり
得る。エンジンの振動に感応するバネ付勢ボールを有す
るキャブレータボール型調速機が従来から利用されてい
る。 振動のレベルは、エンジン速度に敏感である。振
動によってボールに生じた力がバネ圧力に打ち勝つと
き、燃料がエンジンに加えられる。空燃比が急激に増加
すると、エンジンが遅くなるが、しかし排気は増大す
る。例えば、米国特許第5,245,965号に記載されている
ように、過剰のエンジン速度の場合に、点火を禁止する
電子システムが提案されている。しかし、不点火が起こ
る度に、エンジンにおいて未燃焼の空気・燃料が変化す
ることになる。この未燃焼の燃料はエンジンから脱出
し、排気システムに入る。未燃焼の燃料・空気を、排気
システムは炭化水素として残すので、大気汚染が増加し
てしまう。点火を抑制する技術もまた、エンジンの操作
ミスを誘い、エンジン振動を増加させ、ユーザに対して
エンジンの故障を示唆してしまう。ボール型の調速機も
電子スキップスパーク調節機も排気システムに入る燃料
空気が生じてしまう。触媒コンバータ搭載のエンジンで
は、この燃料はコンバータ内で触媒的に酸化され、コン
バータの温度を増大させる。小型のエンジンのコンバー
タ技術では、サイズ、効率の許容率が制限されるので、
燃料の酸化があると、触媒プロセスの効率を大幅に減少
させることがある。
する危険があることも認識された。特に、負荷がなかっ
たり、負荷が急に除かれたときは、エンジンの部品が損
傷する回転速度にそのエンジンが加速することが起こり
得る。エンジンの振動に感応するバネ付勢ボールを有す
るキャブレータボール型調速機が従来から利用されてい
る。 振動のレベルは、エンジン速度に敏感である。振
動によってボールに生じた力がバネ圧力に打ち勝つと
き、燃料がエンジンに加えられる。空燃比が急激に増加
すると、エンジンが遅くなるが、しかし排気は増大す
る。例えば、米国特許第5,245,965号に記載されている
ように、過剰のエンジン速度の場合に、点火を禁止する
電子システムが提案されている。しかし、不点火が起こ
る度に、エンジンにおいて未燃焼の空気・燃料が変化す
ることになる。この未燃焼の燃料はエンジンから脱出
し、排気システムに入る。未燃焼の燃料・空気を、排気
システムは炭化水素として残すので、大気汚染が増加し
てしまう。点火を抑制する技術もまた、エンジンの操作
ミスを誘い、エンジン振動を増加させ、ユーザに対して
エンジンの故障を示唆してしまう。ボール型の調速機も
電子スキップスパーク調節機も排気システムに入る燃料
空気が生じてしまう。触媒コンバータ搭載のエンジンで
は、この燃料はコンバータ内で触媒的に酸化され、コン
バータの温度を増大させる。小型のエンジンのコンバー
タ技術では、サイズ、効率の許容率が制限されるので、
燃料の酸化があると、触媒プロセスの効率を大幅に減少
させることがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、小型
のエンジンに特に適しており、始動の間のキックバック
を除去し、エンジンの手動スタートを容易し、未燃焼燃
料の排気システムへの供給を減少させながらエンジンの
過剰速度動作を自動的に防止する装置を備え、比較的安
価であり、小型の２および４ストロークエンジンの利用
に適している、容量放電点火システムを提供することで
ある。
のエンジンに特に適しており、始動の間のキックバック
を除去し、エンジンの手動スタートを容易し、未燃焼燃
料の排気システムへの供給を減少させながらエンジンの
過剰速度動作を自動的に防止する装置を備え、比較的安
価であり、小型の２および４ストロークエンジンの利用
に適している、容量放電点火システムを提供することで
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の好適実施例によ
る容量放電式エンジン点火システムは、エンジン点火ス
パークプラグに結合する一次巻線および二次巻線を有す
る点火コイルを備えている。第１の電子スイッチは、点
火用電荷蓄積容量と点火コイルの一次巻線と回路で接続
された一次電流導通電極と、トリガ信号に応答し、点火
コイルの前記一次巻線を介して放電する前記点火用電荷
蓄積容量と作動的に接続される制御電極を備えている。
充電／トリガコイルは、エンジンの動作に同期して周期
的信号を発生する。充電コイルは、点火用電荷蓄積容量
を充電する充電信号を発生し、トリガコイルは、点火コ
イルを介して容量の放電をトリガするトリガ信号を発生
する。エンジン速度の関数として前記トリガ信号のタイ
ミングを制御する電子回路は、制御電極と前記第１の電
子スイッチの制御電極に作動的に接続された一次電流導
通電極を備えた第２の電子スイッチを有している。抵抗
と第２の容量からなるＲＣ回路は、充電コイルおよび第
２の電子スイッチの制御電極に作動的に接続して、前記
充電信号の発生中、前記トリガ信号が前記第１の電子ス
イッチの前記制御電極に印加されるのを阻止し、それに
よってエンジン速度の関数として前記第１の電子スイッ
チの制御電極に前記トリガ信号が印加されるタイミング
を制御する。
る容量放電式エンジン点火システムは、エンジン点火ス
パークプラグに結合する一次巻線および二次巻線を有す
る点火コイルを備えている。第１の電子スイッチは、点
火用電荷蓄積容量と点火コイルの一次巻線と回路で接続
された一次電流導通電極と、トリガ信号に応答し、点火
コイルの前記一次巻線を介して放電する前記点火用電荷
蓄積容量と作動的に接続される制御電極を備えている。
充電／トリガコイルは、エンジンの動作に同期して周期
的信号を発生する。充電コイルは、点火用電荷蓄積容量
を充電する充電信号を発生し、トリガコイルは、点火コ
イルを介して容量の放電をトリガするトリガ信号を発生
する。エンジン速度の関数として前記トリガ信号のタイ
ミングを制御する電子回路は、制御電極と前記第１の電
子スイッチの制御電極に作動的に接続された一次電流導
通電極を備えた第２の電子スイッチを有している。抵抗
と第２の容量からなるＲＣ回路は、充電コイルおよび第
２の電子スイッチの制御電極に作動的に接続して、前記
充電信号の発生中、前記トリガ信号が前記第１の電子ス
イッチの前記制御電極に印加されるのを阻止し、それに
よってエンジン速度の関数として前記第１の電子スイッ
チの制御電極に前記トリガ信号が印加されるタイミング
を制御する。
【０００６】本発明の好適実施例において、エンジン速
度の関数としてトリガ信号のタイミングを制御する電子
回路は、エンジンスタート速度と通常動作速度の間の自
動的なスパークの進行と、過剰速度でのエンジン点火遅
延の両方を得る。各充電信号が充電コイルに発生する毎
にその前後でトリガ信号がトリガコイルに発生するよう
に、充電コイルおよびトリガコイルが構成されている
が、ＲＣエンジンタイミング回路の容量の電荷は、第１
の電子スイッチの制御電極に第２のトリガ信号が印加さ
れるのを阻止するので点火用電荷蓄積容量の電荷が次の
トリガ信号列が発生するまで保持される。次の列の先頭
トリガ信号のタイミングは、増大するエンジン速度の関
数として進行し、スタート速度と通常の動作速度の間の
増大するエンジン速度とともに自動的なスパーク進行を
得る。この自動的な進行は、２０(乃至４０(の範囲で最
大の進行までほぼ線形に変化する。過剰速度の場合は、
ＲＣ点火タイミング回路の容量の電荷は完全に放電する
機会をもたないので、エンジン点火は自動的に遅延され
る。しかし、点火は阻止されないので、未燃焼の燃料
は、エンジン排気システムに供給されない。また、エン
ジン点火は逆エンジン操作の場合に阻止される。
度の関数としてトリガ信号のタイミングを制御する電子
回路は、エンジンスタート速度と通常動作速度の間の自
動的なスパークの進行と、過剰速度でのエンジン点火遅
延の両方を得る。各充電信号が充電コイルに発生する毎
にその前後でトリガ信号がトリガコイルに発生するよう
に、充電コイルおよびトリガコイルが構成されている
が、ＲＣエンジンタイミング回路の容量の電荷は、第１
の電子スイッチの制御電極に第２のトリガ信号が印加さ
れるのを阻止するので点火用電荷蓄積容量の電荷が次の
トリガ信号列が発生するまで保持される。次の列の先頭
トリガ信号のタイミングは、増大するエンジン速度の関
数として進行し、スタート速度と通常の動作速度の間の
増大するエンジン速度とともに自動的なスパーク進行を
得る。この自動的な進行は、２０(乃至４０(の範囲で最
大の進行までほぼ線形に変化する。過剰速度の場合は、
ＲＣ点火タイミング回路の容量の電荷は完全に放電する
機会をもたないので、エンジン点火は自動的に遅延され
る。しかし、点火は阻止されないので、未燃焼の燃料
は、エンジン排気システムに供給されない。また、エン
ジン点火は逆エンジン操作の場合に阻止される。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１および図２は、一次巻線Ｌ３
とエンジンの点火を開始させるためのスパークプラグ１
８に結合した二次巻線Ｌ４を有する点火コイル１２を備
える本発明の好適実施例による容量放電エンジン点火シ
ステム１０を図示している。フライホィール２０は、エ
ンジンクランクシャフト２２に適当に結合されており、
またエンジン操作に同期して回転する少なくとも一つの
磁石２４を担持している。点火システム１０は、Ｕ字状
の積層ステータコア２８上に装着されたモジュールの形
になっている。このステータコア２８は、フライホィー
ル２０が矢印の方向に回転するときそのフライホィール
２０の周辺に隣接して終端する一対の脚を備えている。
とエンジンの点火を開始させるためのスパークプラグ１
８に結合した二次巻線Ｌ４を有する点火コイル１２を備
える本発明の好適実施例による容量放電エンジン点火シ
ステム１０を図示している。フライホィール２０は、エ
ンジンクランクシャフト２２に適当に結合されており、
またエンジン操作に同期して回転する少なくとも一つの
磁石２４を担持している。点火システム１０は、Ｕ字状
の積層ステータコア２８上に装着されたモジュールの形
になっている。このステータコア２８は、フライホィー
ル２０が矢印の方向に回転するときそのフライホィール
２０の周辺に隣接して終端する一対の脚を備えている。
【０００８】点火システム１０は、一端が、ダイオード
Ｄ１、点火用電荷蓄積容量Ｃ２およびコイル１２の一次
巻線Ｌ３に直列に接続されている電荷コイルＬ１を有し
ている。コイルＬ１の他端は、ダイオードブリッジＢＲ
１の一つのダイオードを介して接地されている。トリガ
コイルＬ２は、ＳＣＲＱ２のゲートに作動的に接続され
ている。ＳＣＲＱ２の一次電流導通アノードおよびカソ
ード電極は、それぞれ、容量Ｃ２と一次巻線Ｌ３の直列
接続の両端で該容量Ｃ２と大地に接続されている。ツェ
ナーダイオードＤ４は、ＳＣＲＱ２のアノード・カソー
ド電極の両端に逆方向接続されている。
Ｄ１、点火用電荷蓄積容量Ｃ２およびコイル１２の一次
巻線Ｌ３に直列に接続されている電荷コイルＬ１を有し
ている。コイルＬ１の他端は、ダイオードブリッジＢＲ
１の一つのダイオードを介して接地されている。トリガ
コイルＬ２は、ＳＣＲＱ２のゲートに作動的に接続され
ている。ＳＣＲＱ２の一次電流導通アノードおよびカソ
ード電極は、それぞれ、容量Ｃ２と一次巻線Ｌ３の直列
接続の両端で該容量Ｃ２と大地に接続されている。ツェ
ナーダイオードＤ４は、ＳＣＲＱ２のアノード・カソー
ド電極の両端に逆方向接続されている。
【０００９】充電コイルＬ１は、ダイオードブリッジＢ
Ｒ１および抵抗Ｒ１を介して容量Ｃ１および抵抗Ｒ２の
接合点に接続されている。抵抗Ｒ２およびＲ５は、容量
Ｃ１の両端に直列に接続され、Ｃ１と抵抗Ｒ２、Ｒ５の
組合わせは、トランジスタＱ１の動作を制御するＲＣネ
ットワークを形成する。ツェナーダイオードＤ３は、容
量Ｃ１の両端に逆方向接続されている。トランジスタＱ
１は、抵抗Ｒ２，Ｒ５の接合点に接続された制御電極す
なわちベースと、トリガコイルＬ２の両端に接続された
一次電流導通電極（コレクタおよびエミッタ）を有して
いる。ツェナーダイオードＤ２は、トリガコイルＬ２の
両端に逆方向接続されている。抵抗Ｒ３および抵抗Ｒ４
からなる分圧器がダイオードＤ２の両端に直列接続され
るとともに、抵抗Ｒ３、Ｒ４の接合点は、ＳＣＲＱ２の
ゲートすなわち制御電極に接続されている。キラースイ
ッチ端子３２が、操作者による起動の場合に点火回路の
動作を終了させるために、ブリッジＢＲ１と抵抗Ｒ１の
接合点に接続されている。
Ｒ１および抵抗Ｒ１を介して容量Ｃ１および抵抗Ｒ２の
接合点に接続されている。抵抗Ｒ２およびＲ５は、容量
Ｃ１の両端に直列に接続され、Ｃ１と抵抗Ｒ２、Ｒ５の
組合わせは、トランジスタＱ１の動作を制御するＲＣネ
ットワークを形成する。ツェナーダイオードＤ３は、容
量Ｃ１の両端に逆方向接続されている。トランジスタＱ
１は、抵抗Ｒ２，Ｒ５の接合点に接続された制御電極す
なわちベースと、トリガコイルＬ２の両端に接続された
一次電流導通電極（コレクタおよびエミッタ）を有して
いる。ツェナーダイオードＤ２は、トリガコイルＬ２の
両端に逆方向接続されている。抵抗Ｒ３および抵抗Ｒ４
からなる分圧器がダイオードＤ２の両端に直列接続され
るとともに、抵抗Ｒ３、Ｒ４の接合点は、ＳＣＲＱ２の
ゲートすなわち制御電極に接続されている。キラースイ
ッチ端子３２が、操作者による起動の場合に点火回路の
動作を終了させるために、ブリッジＢＲ１と抵抗Ｒ１の
接合点に接続されている。
【００１０】図３（Ａ）、（Ｂ）は、フライホィール２
０（図２）の２サイクルの動作、すなわち２回転の間に
コイルＬ１およびＬ２にそれぞれ発生した充電信号Ｖ１
（図１および図３）およびトリガ信号の波形を示してい
る。充電コイルＬ１に発生する充電信号Ｖ１は、二つの
負のピークを分離する正のピークを有している。トリガ
コイルＬ２に発生するトリガ信号３６は、負のピークに
よって分離される二つの正のピークを有している。好適
には、トリガコイルＬ２と充電コイルＬ１は、点火コア
２８（図２）の分離した脚に巻回され、トリガ信号と充
電信号の間に位相分離（好適には５０°程度）を生じさ
せる。
０（図２）の２サイクルの動作、すなわち２回転の間に
コイルＬ１およびＬ２にそれぞれ発生した充電信号Ｖ１
（図１および図３）およびトリガ信号の波形を示してい
る。充電コイルＬ１に発生する充電信号Ｖ１は、二つの
負のピークを分離する正のピークを有している。トリガ
コイルＬ２に発生するトリガ信号３６は、負のピークに
よって分離される二つの正のピークを有している。好適
には、トリガコイルＬ２と充電コイルＬ１は、点火コア
２８（図２）の分離した脚に巻回され、トリガ信号と充
電信号の間に位相分離（好適には５０°程度）を生じさ
せる。
【００１１】図４（Ａ）乃至（Ｃ）において、充電コイ
ルＬ１によって発生する信号Ｖ１はブリッジＢＲ１によ
って全波整流され、整流信号Ｖ２（図１および図４
（Ｂ）を得る。この整流信号は、抵抗Ｒ１を介して容量
Ｃ１に印加され、図４（Ｃ）に示された制御電圧Ｖ３を
得る。容量Ｃ１上の正の電圧は、抵抗Ｒ２、Ｒ５を介し
て、トリガ信号（図３（Ｂ）の信号３６を図４（Ａ）の
信号Ｖ４と比較せよ）の第２の正のサイクルの間、トラ
ンジスタスイッチＱ１を閉じ、それによって、点火用電
荷蓄積容量Ｃ２の充電の間にＳＣＲＱ２が閉じるのを阻
止する。このように、トランジスタＱ１によって第２の
トリガパルスを抑制すると、図５（Ａ）に示すように、
次のサイクルの動作に現れる次のトリガパルスの立上が
りが変化する。立上がりトリガ信号パルスの振幅は、エ
ンジン速度の関数として増大する。従って、抵抗Ｒ３、
Ｒ４を介してＳＣＲＱ２（図１）に印加されるトリガ信
号電圧がＳＣＲゲートトリガレベル３９を越えるタイミ
ングはエンジン速度が増大するとともに進行する。こう
して、図５（Ａ）、（Ｂ）において、低エンジン速度で
は点火はタイミング４０で起こり、高エンジン速度では
点火はタイミング４２まで進行する。図５Ｂは、容量Ｃ
２両端の電圧Ｖ５（図１）を示す。要するに、図５
（Ａ）の速度依存波形は、本発明のタイミング進行特性
を示している。
ルＬ１によって発生する信号Ｖ１はブリッジＢＲ１によ
って全波整流され、整流信号Ｖ２（図１および図４
（Ｂ）を得る。この整流信号は、抵抗Ｒ１を介して容量
Ｃ１に印加され、図４（Ｃ）に示された制御電圧Ｖ３を
得る。容量Ｃ１上の正の電圧は、抵抗Ｒ２、Ｒ５を介し
て、トリガ信号（図３（Ｂ）の信号３６を図４（Ａ）の
信号Ｖ４と比較せよ）の第２の正のサイクルの間、トラ
ンジスタスイッチＱ１を閉じ、それによって、点火用電
荷蓄積容量Ｃ２の充電の間にＳＣＲＱ２が閉じるのを阻
止する。このように、トランジスタＱ１によって第２の
トリガパルスを抑制すると、図５（Ａ）に示すように、
次のサイクルの動作に現れる次のトリガパルスの立上が
りが変化する。立上がりトリガ信号パルスの振幅は、エ
ンジン速度の関数として増大する。従って、抵抗Ｒ３、
Ｒ４を介してＳＣＲＱ２（図１）に印加されるトリガ信
号電圧がＳＣＲゲートトリガレベル３９を越えるタイミ
ングはエンジン速度が増大するとともに進行する。こう
して、図５（Ａ）、（Ｂ）において、低エンジン速度で
は点火はタイミング４０で起こり、高エンジン速度では
点火はタイミング４２まで進行する。図５Ｂは、容量Ｃ
２両端の電圧Ｖ５（図１）を示す。要するに、図５
（Ａ）の速度依存波形は、本発明のタイミング進行特性
を示している。
【００１２】高速動作は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示され
ている。高エンジン速度では、容量Ｃ１は、動作サイク
ル間に抵抗Ｒ２、Ｒ５を介して十分に放電する時間がな
い。該容量Ｃ１両端のＲ２，Ｒ５制御電圧Ｖは次の動作
サイクルのトリガパルスＶ４の初期の間、トランジスタ
Ｑ１を閉じ続け、それによってスパーク点火信号を遅延
させる。トランジスタＱ１が最終的に遮断したとき（す
なわち、制御電圧Ｖ３がトランジスタＱ１の閾値４３以
下に減衰したとき）、トリガパルスＶ４が点火動作を開
始させる電圧まで増大できるようになる。図７は、低速
度から通常の動作速度を経て過度の動作速度でのスパー
ク遅延に至るエンジン速度の関数としてのスパーク進行
を示している。トランジスタＱ１の型またはパラメータ
を変更して、図７の曲線部４４、４６、４８および５０
によって示されるように、高エンジン速度で得られるタ
イミング遅れの変化率とその量を制御する。加えて、ト
ランジスタＱ１とＳＣＲＱ２の設計および特性は、本装
置の温度安定性を与える。ＳＣＲＱ２は、点火点を温度
上昇の関数として前に移動させるのに対し、トランジス
タＱ１は、温度上昇に伴う点火点の遅延を生じさせる。
最終的な効果は、両者が一緒になって温度の関数として
の点火モジュールの点火タイミングのいかなる変化も除
去することである。図１の抵抗Ｒ３、Ｒ４の比を変化さ
せて、図７の５２、５４で示された異なった進行特性を
得ることができる。
ている。高エンジン速度では、容量Ｃ１は、動作サイク
ル間に抵抗Ｒ２、Ｒ５を介して十分に放電する時間がな
い。該容量Ｃ１両端のＲ２，Ｒ５制御電圧Ｖは次の動作
サイクルのトリガパルスＶ４の初期の間、トランジスタ
Ｑ１を閉じ続け、それによってスパーク点火信号を遅延
させる。トランジスタＱ１が最終的に遮断したとき（す
なわち、制御電圧Ｖ３がトランジスタＱ１の閾値４３以
下に減衰したとき）、トリガパルスＶ４が点火動作を開
始させる電圧まで増大できるようになる。図７は、低速
度から通常の動作速度を経て過度の動作速度でのスパー
ク遅延に至るエンジン速度の関数としてのスパーク進行
を示している。トランジスタＱ１の型またはパラメータ
を変更して、図７の曲線部４４、４６、４８および５０
によって示されるように、高エンジン速度で得られるタ
イミング遅れの変化率とその量を制御する。加えて、ト
ランジスタＱ１とＳＣＲＱ２の設計および特性は、本装
置の温度安定性を与える。ＳＣＲＱ２は、点火点を温度
上昇の関数として前に移動させるのに対し、トランジス
タＱ１は、温度上昇に伴う点火点の遅延を生じさせる。
最終的な効果は、両者が一緒になって温度の関数として
の点火モジュールの点火タイミングのいかなる変化も除
去することである。図１の抵抗Ｒ３、Ｒ４の比を変化さ
せて、図７の５２、５４で示された異なった進行特性を
得ることができる。
【００１３】
【発明の効果】ここまで、既述した全ての目的を完全に
実現できる、容量放電エンジン点火システムが説明し
た。自動的にスパークが進行すれば、スタート時点のキ
ックバックを減少させ、エンジンのスタートが容易にな
る。過剰のエンジン速度でのタイミング遅延によって、
エンジンの超過速度が減少し、と同時に未燃焼の排気シ
ステムへの放出が遅延するか、防止される。本発明のシ
ステムは、低価格のアナログ部品を用いて実現でき、２
または４ストロークのエンジンに利用可能である。幾つ
かの変形、修正が提案されている。他の修正、変形は当
業者にとって明らかであろう。本発明は、特許請求の範
囲の精神の範囲内でこれらの変形、修正を含むものであ
る。
実現できる、容量放電エンジン点火システムが説明し
た。自動的にスパークが進行すれば、スタート時点のキ
ックバックを減少させ、エンジンのスタートが容易にな
る。過剰のエンジン速度でのタイミング遅延によって、
エンジンの超過速度が減少し、と同時に未燃焼の排気シ
ステムへの放出が遅延するか、防止される。本発明のシ
ステムは、低価格のアナログ部品を用いて実現でき、２
または４ストロークのエンジンに利用可能である。幾つ
かの変形、修正が提案されている。他の修正、変形は当
業者にとって明らかであろう。本発明は、特許請求の範
囲の精神の範囲内でこれらの変形、修正を含むものであ
る。
【図１】本発明の好適実施例による容量放電エンジン点
火システムの電気回路図である。
火システムの電気回路図である。
【図２】エンジンフライホィールに隣接して配置された
図１の点火システムの回略図である。
図１の点火システムの回略図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は図１および図２に図示された
本発明の実施例の動作を説明するのに有効な信号タイミ
ング図である。
本発明の実施例の動作を説明するのに有効な信号タイミ
ング図である。
【図４】（Ａ）乃至（Ｃ）は図１および図２に図示され
た本発明の実施例の動作を説明するのに有効な信号タイ
ミング図である。
た本発明の実施例の動作を説明するのに有効な信号タイ
ミング図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は図１および図２に図示された
本発明の実施例の動作を説明するのに有効な信号タイミ
ング図である。
本発明の実施例の動作を説明するのに有効な信号タイミ
ング図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は図１および図２に図示された
本発明の実施例の動作を説明するのに有効な信号タイミ
ング図である。
本発明の実施例の動作を説明するのに有効な信号タイミ
ング図である。
【図７】図１および図２に図示された本発明の実施例の
動作を説明するのに有効な信号タイミング図である。
動作を説明するのに有効な信号タイミング図である。
１０ 点火システム １２ 点火コイル Ｃ２ 点火用電荷蓄積容量 Ｑ１ トランジスタ Ｑ２ ＳＣＲ Ｌ１ 充電コイル Ｌ２ トリガコイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G019 AA03 AA10 AB01 AC01 BA02 GA05 3G022 AA02 BA07 CA01 DA01 DA02 GA05
Claims (6)
- 【請求項１】 容量放電式エンジン点火システムであっ
て、 一次巻線及びエンジン点火手段に結合する二次巻線を有
する点火コイル手段と、 前記一次巻線に結合され第１の容量である点火用電荷蓄
積容量と、 前記点火用電荷蓄積容量および前記一次巻線と回路で接
続された一次電流導通電極と、トリガ信号に応答し、前
記一次巻線を介して放電する前記点火用電荷蓄積容量と
作動的に接続される制御電極を有する第１の電子スイッ
チ手段と、 エンジンの動作に同期して周期的信号を発生する充電／
トリガコイル手段にして、前記点火用電荷蓄積容量を充
電する充電信号を発生する充電コイル手段と前記トリガ
信号を発生するトリガコイル手段を含むものと、 エンジン速度の関数として前記トリガ信号のタイミング
を制御する手段にして、制御電極と前記第１の電子スイ
ッチ手段の制御電極に作動的に接続された一次電流導通
電極を備えた第２の電子スイッチ手段、および抵抗と第
２の容量を含み、前記充電コイルと前記第２の電子スイ
ッチ手段の前記制御電極に作動的に接続して、前記充電
信号の発生中、前記トリガ信号が前記第１の電子スイッ
チ手段の前記制御電極に印加されるのを阻止するＲＣ回
路とを備え、それによってエンジン速度の関数として前
記第１の電子スイッチ手段の前記制御電極に前記トリガ
信号が印加されるタイミングを制御するようにしたこと
を特徴とする前記容量放電エンジン点火システム。 - 【請求項２】 前記トリガ信号のタイミングを制御する
手段は、増大するエンジン速度の関数として前記トリガ
信号のタイミングを進める手段を備え、前記充電信号の
発生中の前記トリガ信号の抑制によって前記充電信号の
発生に続く前記トリガ信号の発生を自動的に進める、請
求項１に記載のシステム。 - 【請求項３】 前記トリガ信号のタイミングを制御する
前記手段は、過剰エンジン速度での前記トリガ信号のタ
イミングを遅らせる手段を備え、前記第２の容量に蓄積
された充電信号エネルギは、前記第２の電子スイッチ手
段を介して、前記トリガ信号が前記第１の電子スイッチ
手段の前記制御電極に印加されるのを遅らせるように作
用することを特徴とする請求項２に記載のシステム。 - 【請求項４】 前記トリガ信号のタイミングを制御する
手段は、過剰エンジン速度での前記トリガ信号のタイミ
ングを遅延させる手段を備え、前記第２の容量に蓄積さ
れた充電信号エネルギは、前記第２の電子スイッチ手段
を介して、前記トリガ信号が前記第１の電子スイッチ手
段の前記制御電極に印加されるのを遅らせるように作用
することを特徴とする請求項１に記載のシステム。 - 【請求項５】 前記充電／トリガコイル手段は一つの前
記充電信号と該充電信号の前後の二つの前記トリガ信号
をエンジンの各動作サイクルに発生するようになってお
り、前記トリガ信号のタイミングを制御する前記手段
は、前記トリガ信号を抑制する前記充電信号に応答する
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。 - 【請求項６】 前記充電／トリガコイル手段は、強誘電
体コアの別々の脚に配置された別個の充電／トリガコイ
ルを備え、前記トリガ信号に続いて前記充電信号が発生
するようになっていることを特徴とする請求項５に記載
のシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/548950 | 2000-04-13 | ||
| US09/548,950 US6388445B1 (en) | 2000-04-13 | 2000-04-13 | Capacitor discharge engine ignition system with automatic ignition advance/retard timing control |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001355555A true JP2001355555A (ja) | 2001-12-26 |
Family
ID=24191044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001113939A Withdrawn JP2001355555A (ja) | 2000-04-13 | 2001-04-12 | 自動進角／遅角点火時期制御機能を備えた容量放電式エンジン点火システム |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6388445B1 (ja) |
| EP (1) | EP1146226B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001355555A (ja) |
| AT (1) | ATE364787T1 (ja) |
| DE (1) | DE60128850T2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6575134B1 (en) * | 2001-08-14 | 2003-06-10 | Jim Bowling | Electronic governor for a gasoline engine |
| JP3986006B2 (ja) * | 2002-07-11 | 2007-10-03 | 追浜工業株式会社 | 内燃機関の無接点点火装置 |
| US6932064B1 (en) | 2004-04-28 | 2005-08-23 | Walbro Engine Management, L.L.C. | Capacitor discharge ignition |
| US7040282B2 (en) * | 2004-09-30 | 2006-05-09 | Walbro Engine Management, L.L.C. | Independent timing retard for engine speed limiting |
| US7069921B1 (en) * | 2005-02-09 | 2006-07-04 | Walbro Engine Management, L.L.C. | Control circuit for capacitor discharge ignition system |
| US9022011B2 (en) * | 2007-10-27 | 2015-05-05 | Walbro Engine Management, L.L.C. | Engine fuel delivery systems, apparatus and methods |
| GB0900063D0 (en) * | 2009-01-05 | 2009-02-11 | Madgal Csf Ltd | High flow valve |
| US8186331B2 (en) * | 2009-09-25 | 2012-05-29 | Cummins Power Generation Ip, Inc. | Spark suppression for a genset |
| US8807119B2 (en) * | 2010-06-11 | 2014-08-19 | Ti Group Automotive Systems, L.L.C. | Positive detection of engine position during engine starting |
| US10634041B2 (en) | 2011-10-28 | 2020-04-28 | Briggs & Stratton Corporation | Ignition system for internal combustion engine |
| US9488150B2 (en) * | 2011-10-28 | 2016-11-08 | Briggs & Stratton Corporation | Ignition system for internal combustion engine |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS555451A (en) * | 1978-06-26 | 1980-01-16 | Kioritz Corp | Internal combustion engine ignition device provided with ignition lag angle circuit |
| US4404940A (en) * | 1980-04-30 | 1983-09-20 | Allied Corporation | Engine speed limiting circuit |
| JPS5815762A (ja) * | 1981-07-20 | 1983-01-29 | Fuji Electric Co Ltd | 内燃機関用無接点点火装置 |
| SE457373B (sv) | 1986-03-14 | 1988-12-19 | Svenska Electromagneter | Anordning foer styrning av triggfoerlopp vid kondensatortaendsystem saerskilt foer foerbraenningsmotorer |
| DE3701753A1 (de) * | 1987-01-22 | 1988-08-04 | Prufrex Elektro App | Kondensatorzuendanlage, insbesondere fuer benzinkleinmotoren, mit spaetverstellung |
| EP0411292A3 (en) * | 1989-07-29 | 1991-08-07 | Pruefrex-Elektro-Apparatebau Inh. Helga Mueller, Geb. Dutschke | Ignition system with magnetogenerator for combustion engines |
| US5245965A (en) | 1992-08-26 | 1993-09-21 | Walbro Corporation | Capacitor discharge engine ignition system with automatic speed limiting |
| US5878709A (en) * | 1997-08-19 | 1999-03-09 | Walbro Corporation | Ignition switch having a positive off and automatic on |
-
2000
- 2000-04-13 US US09/548,950 patent/US6388445B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-04-12 JP JP2001113939A patent/JP2001355555A/ja not_active Withdrawn
- 2001-04-12 DE DE60128850T patent/DE60128850T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-04-12 AT AT01109167T patent/ATE364787T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-04-12 EP EP01109167A patent/EP1146226B1/en not_active Expired - Lifetime
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| EP1146226B1 (en) | 2007-06-13 |
| US6388445B1 (en) | 2002-05-14 |
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| ATE364787T1 (de) | 2007-07-15 |
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| EP1146226A2 (en) | 2001-10-17 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080130 |
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| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20080911 |