JPH0578672B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、磁石発電機を用いた内燃機関用の容
量放電式無接点点火装置に関するもので、特に、
始動時の点火性能に優れた装置を提供するもので
ある。

（従来の技術） 機関の始動時は、これと直結されている磁石磁
石発電機の回転数が低い為、点火用コンデンサに
は充分な充電電圧が得られず、従つて、点火コイ
ルの２次コイルには、混合気の着火させるに充分
な２次電圧が得られない。特に、４サイクル単気
筒の比較的排気量の大きい機関の始動時は影響が
大きく、機関の始動不良を起こす場合がある。第
３図は、その例を示すもので、Ｎは機関の瞬時回
転数、Vsは信号電圧、Vcは点火用メインコンデ
ンサの充電電圧であり、第３図はスタータ始動時
の状態を表している。スタータ始動時、機関は圧
縮工程時に回転数が急激に低下し、圧縮工程を超
えた後は、圧縮された混合気の膨張より回転数は
急激に上昇する。そして、排気バルブが開いてい
る排気工程では、混合気の圧縮、膨張が無いた
め、ほぼ一定の回転となり、さらに圧縮工程で急
激に回転数が低下し、以下、これを繰り返す。

ここで、点火用メインコンデンサの充電電圧
Vcについて見ると、圧縮工程を超えた後は、回
転数が高くなる。しかし、この充電電荷は排気工
程で放電されて無駄火となつてしまい、実際に正
規火花として用いられるのは、排気工程後の充電
によつてである。ところが、排気工程後の回転数
はそれほど高くはないので、結局第３図のVc波
形のように、無駄火である排気工程の充電電圧が
高く、肝心の圧縮工程での充電電圧は低くなり、
混合気に着火出来ない場合が生じるという問題点
がある。

この問題は、特開昭47−15522号公報に記載さ
れるごとく、２つのメインコンデンサの充電電荷
を同一の点火コイルの１次コイルに放電させるよ
うにしたものにおいても同様に生じる。

この対策としては、発電コイルの巻数を増す、
あるいは、磁石体格を増す等の方法があるが、前
者の場合は、インダクタンスの増加により高速時
の充電電圧が低下し、後者の場合は発電コイルの
発熱が増大するという問題があり、結局はある程
度の性能で妥協せざるを得ない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、圧縮行程を超えた後の、回転の高い
時の充電を、正規火花用の充電電圧として用いる
もので、磁石発電機を変更することなく、高い２
次電圧を得るものである。

（問題点を解決するための手段） 磁石発電機の発電コイルで、２つのメインコン
デンサを並列に充電し、機関１回転に付き１回の
信号電圧を発生する回転センサの信号電圧を信号
出力回路により、機関２回転に付き１回の信号を
発生する２組の分配信号に分離し、それぞれ第
１、第２の半導体開閉素子のトリガ信号とする。

（作 用） ２つの半導体開閉素子は機関１回転毎に交互に
導通させて、それぞれ各メインコンデンサの放電
を行なうが、いずれかの放電が正規火花となり、
他の一方は無駄火となる。しかし、ここで各メイ
ンコンデンサは、発電コイルにより、並列に充電
されるため、圧縮工程の後の回転の高い時の充電
電荷を必ず正規火花用として用いることが出来、
従つて、点火コイルの２次コイルに高い２次電圧
が得られる。

（実施例） 第１図は、本発明の一実施例を示すもので、１
は磁石発電機の発電コイル、２は磁石発電機のロ
ータ外周に設けられた長突起状誘電子の近接によ
り、機関（ロータ）１回転に付き、１回の正負の
信号電圧を発生する回転センサ９，１０はそれぞ
れダイオード６，７を介して発電コイル１の正方
向電圧により並列に充電される第１、第２のメイ
ンコンデンサで、両者の他端は、共に同一の点火
コイル１９の１次コイル１９ａに接続してある。
１１，１２はそれぞれ各メインコンデンサ９，１
０の充電電荷の放電制御を行なうための第１、第
２のサイリスタである。８は点火コイル１９の１
次コイル１９ａと並列に接続された直流アーク用
ダイオード、１６はサイリスタ１３、定電圧ダイ
オード１４、安定抵抗１５から成るレギユレータ
で、発電コイル１の負方向電圧のピーク値をレギ
ユレータ１６により一定値に抑え、直流電源用コ
ンデンサ１７を充電する。１８はセンサ２の信号
を入力として、２つのサイリスタ１１，１２のゲ
ートトリガ信号を出力する信号出力回路である。

第２図は、信号出力回路１８の詳細を表わすも
ので、２１はセンサ２の正、負の信号を入力とし
て、サイリスタ１１，１２のトリガ信号を機関１
回転につき１パルス出力する公知の点火時期制御
回路である。２７は、抵抗２３，２４，２５、ト
ランジスタ２６から成るインバータ回路で、ダイ
オード２２によりセンサ２の正方向信号を入力と
して、この間のみ“０”を出力する。２８はイン
バータ２７の出力を入力として１回の入力毎に状
態を反転するダウンエツジ動作型のＴ−FF（トリ
ガ−フリツプフロツプ）である。このＴ−FF２
８のＱおよびＱ出力は、それぞれ２つのAND回
路２９，３０の一方の入力とし、これら各AND
回路２９，３０の他の入力端子には、点火時期制
御回路２１の出力が接続してある。そして、一方
のAND回路２９の出力は、第１サイリスタ１１
のゲートに、また他方のAND回路３０の出力は
第２のサイリスタ１２のゲートに、それぞれ接続
してある。

以下、本回路の動作を第４図、第５図の波形図
を参照しつつ説明する。まず、信号出力回路１８
の動作について、第４図で説明する。センサ２は
機関１回転に付き１サイクルの正、負の信号電圧
を発生する（第４図ａ）。そして、点火時期制御
回路２１は、この信号電圧を受けて、機関の回転
数に応じてセンサ信号の負方向電圧の立上り位置
θ_Lから正方向電圧の立上り位置θ_Hの間で立上る進
角信号を出力する。第４図ｂは、この点火時期制
御回路２１の出力波形で、ここでは進角途上での
出力波形を示している。一方、センサ２の正方向
電圧は、インバータ回路２７の入力となり、イン
バータ回路２７の出力は、第４図ｃの如く、セン
サ２の正方向電圧が立上がると、“１”から“０”
に立下がる。Ｔ−FF２８はダウンエツジ動作型
であるため、インバータ２７の出力が“１”から
“０”に立下がると同時に、それまでの状態から
反転し、そのＱ出力は“１”から“０”へ、また
Ｑ出力は“０”から“１”へと変化する。そし
て、この状態は次にインバータ回路２７の出力が
“１”から“０”に立下がるまで保持され、Ｑお
よび出力はそれぞれ第４図ｄ，ｅの如く、機関
１回転毎に、その状態が反転変化する。Ｑ，出
力は、それぞれ２つのAND回路２９，３０の一
方の入力となり、また、点火時期制御回路２１の
出力は各AND回路２９，３０の他方の入力とな
つているため、各AND回路２９，３０の出力は、
それぞれ機関２回転に付き１回の進角信号を出力
し、しかもそれぞれは機関１回転毎に交互に出力
信号を出す。これら各AND回路２９，３０の出
力波形をそれぞれ第４図ｆ，ｇに示す。従つて、
サイリスタ１１と１２は、機関１回転毎に交互に
放電制御を行なうことになる。

次に、始動時の各メインコンデンサ９，１０の
充電電圧について説明する。第５図ａ〜ｃは、ス
タータON時の機関の瞬時回転数Ｎ、センサ２の
信号電圧Vs、各メインコンデンサ９，１０のそ
れぞれの充電電圧Vc₁，Vc₂を表している。ここ
で、各充電電圧Vc₁，Vc₂は、それぞれこれまで
説明したように、機関２回転に付き１回放電し、
しかも、それぞれ機関１回転毎に交互に放電す
る。

今、ｔ＝０でスタータONし、機関が回り始め
たとすると、発電コイル１の正方向電圧で各メイ
ンコンデンサ９，１０は同時に充電される。そし
て、発電コイル１の負方向電圧により直流電源コ
ンデンサ１７が充電され、信号出力回路１８が動
作を開始する。ここで、Ｔ−FF２８のＱ出力が
“１”から始まるか“０”から始まるかは全くの
隅然で決まるが、仮にＱ＝“０”から始まつたと
すると、（すなわち＝“１”）これまでの説明か
ら明らかなように、第１発目の点火は、他方の
AND回路３０の出力で第２のサイリスタ１２が
ターンオンし、第２のメインコンデンサ１０の電
荷が放電して行なわれるが、この時の火花は無駄
火となる。一方、第１のメインコンデンサ９の電
荷は、ここでは放電せずに、次のセンサ信号の正
方向電圧によりＴ−FF２８が反転しＱ＝“１”と
なつた後、一方のAND回路２９出力によつて、
第１のサイリスタ１１がターンオンして始めて放
電が行なわれる。そして、この後、機関の圧縮工
程(2)を超えると、回転数は急激に高くなり、発電
コイル１の発生電圧が高くなるため、各メインコ
ンデンサ９および１０充電電圧は図示の如く高く
なる。なお、ここで同時に２つのメインコンデン
サ９，１０を充電するため、１つのメインコンデ
ンサを充電する場合と比べ充電電圧が低くなると
思われがちであるが、実際は回転数が低い、すな
わち周波数が低いため、電流の遅れが小さいこ
と、さらに、この低い回転数領域で共振現象が発
生するため、充電電圧が低下することはない。そ
して、この圧縮工程(2)後の高い回転で充電された
各メインコンデンサ９，１０の電荷は、機関１回
転毎に交互に放電し、第５図の如くとなる。すな
わち、以後の機関の圧縮工程(4)、(6)においても各
メインコンデンサ９，１０はいずれも充分高い充
電電圧にて放電することになるため、点火コイル
１９の２次コイル１９ｂに充分な高電圧が発生
し、確実に混合気を着火させることが出来る。

なお、上述した実施例においては、回転センサ
２の出力をダイオード２２およびインバータ回路
２７を介してＴ−FF２８に供給するようにした
が、点火時期制御回路２１の出力をＴ−FF２８
に供給してダイオード２２およびインバータ回路
２７を省略するようにしてもよく、さらには点火
時期制御回路２１を有しないものにおいても、回
転センサ２の出力をAND回路２９，３０の各一
方の入力に着接印加することにより適用すること
ができる。

（発明の効果） 以上述べたように本発明においては、２つの半
導体開閉素子を機関の１回転毎に交互に導通させ
て各メインコンデンサの放電を交互に行なつて、
そのうちいずれか一方の放電が正規火花となつ
て、圧縮工程後の回転の高い時の充電電荷を必ず
正規火花用として用いることができて、点火コイ
ルの２次コイルに高い２次電圧が得られるから、
磁石発電機を変更することなく、かつ高速時の２
次電圧の低下を来たすことなく、始動時の点火性
能を向上することができるという優れた効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す電気回路
図、第２図は第１図図示装置における信号出力回
路のより詳細な電気回路図、第３図は従来装置に
おける各部波形図、第４図および第５図は上記実
施例の作動説明に供する各部波形図である。 １…発電コイル、２…回転センサ、９…第１の
メインコンデンサ、１０…第２のメインコンデン
サ、１１…第１の半導体開閉素子をなす第１のサ
イリスタ、１２…第２の半導体開閉素子をなす第
２のサイリスタ、１８…信号出力回路、１９…点
火コイル、１９ａ…１次コイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁石発電機を電源とする容量放電式内燃機関
   用無接点点火装置において、磁石発電機の発電コ
   イルにより、並列に充電される第１、第２のメイ
   ンコンデンサと、これらの各コンデンサのそれぞ
   れの充電電荷を同一の点火コイルの１次コイルに
   放電制御するための第１、第２の半導体開閉素子
   と、機関の１回転に付き１回の信号を発生する回
   転センサと、このセンサの出力信号を機関の２回
   転に付き１回の信号とし、しかも１回転毎に交互
   に第１、第２の分配信号を発生する信号出力回路
   とを備え、この信号出力回路の第１、第２の分配
   信号により、前記第１、第２の半導体開閉素子を
   機関１回転毎に交互に導通させることを特徴とす
   る内燃機関用無接点点火装置。