JPH0635866B2 - 内燃機関点火装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は内燃機関点火装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は従来の内燃機関点火装置を示し、１は磁石発電
機の発電コイル、２は磁石発電機の信号コイル、３〜８
はダイオード、９はコンデンサ、１０は点火コイル、１
１は点火プラグ、１２は遅角側点火時期演算回路、１３
は進角側点火時期演算回路、１４は機関急減速時に閉じ
られるスイッチ、１５は可変抵抗、１６はサイリスタで
ある。

上記構成において、磁石発電機が回転するとその各コイ
ル１，２に電圧が発生し、この電圧は第５図のａ，ｂに
示すようになる。電圧ａはダイオード３を介してコンデ
ンサ９に充電される。電圧ｂは正負波形を有し、正波形
はダイオード４を介して遅角側点火時期演算回路１２に
加えられ、演算回路１２は遅角信号を演算し、遅角信号
はダイオード５を介してサイリスタ１６のゲートに加え
られる。この遅角信号の発生位置は可変抵抗１５により
変えられるが、機関回転数によつてはほとんど変らな
い。電圧ｂの負波形はダイオード６を介して進角側点火
時期演算回路１３に加えられ、演算回路１３は進角信号
を演算し、進角信号はダイオードを介してサイリスタ１
６のゲートに加えられる。この進角信号は回転数が所定
値以下では発生せず、また回転数が高くなると進角す
る。従つて、サイリスタ１６のゲートｃには第５図に示
すように遅角信号イと進角信号ロが入力される。この信
号イ，ロによつてサイリスタ１６は導通し、コンデンサ
９が放電して点火コイル１０の２次側に高電圧が発生
し、点火プラグ１１に点火火花を発生する。点火時期特
性は第６図の実線に示すようになり、低速時には機関の
安定回転を確保する遅角した点火時期を得ることがで
き、中高速時には点火時期を進めて機関出力を増すこと
ができる。又、機関の急減速時にはスイツチ１４がオン
して進角信号ロが発生せず、遅角信号イのみとなり、点
火時期は遅角され、これによつて機関の減速性および低
速時の安定性が向上する。

尚、船外機エンジンにおいては、一般にトローリングと
呼ばれる超低速運転が要求される。そこで、エンジン回
転数をトローリング状態まで低下させるために、まず、
キャブレタの弁を絞る（閉じる）方法が考えられる。し
かし、キャブレタ弁をあまりに絞りすぎると、空気流量
が少なくなりすぎて燃料が十分に気化せず、回転数が不
安定になるため、回転数を下げることができない。

従って、点火時期を遅角させることにより、エンジン出
力を低減させて回転数を下げる方法が採用される。この
ように、低速時において安定した運転を実現するために
は、遅角信号イの立ち上がりタイミングは、ＡＴＤＣ１
０゜（上死点からクランク角１０゜だけ後）に設定され
ることが望ましい。

又、第６図に示すように、一般に、進角信号の点火時期
は回転数に対応して変化するが、高速運転状態から急減
速する場合、スロットルを全閉しても、回転数が十分に
低下するまで（第６図の点火時期特性の傾斜部に達する
まで）は点火時期が進角した状態である。従って、エン
ジン出力が十分低下せず、特に２サイクルエンジンの場
合、回転数は緩慢に低下してしまう。そこで、上記した
ように、急減速時には、進角信号ロを停止することによ
り、点火時期を強制的に遅角させてエンジン出力を低下
させ、速やかに回転数を低下させることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、遅角信号イおよび進角信号ロの信号幅はコン
デンサ９の放電が充分終了するまで必要であり、約500
μsec必要である。又、各信号イ，ロはコンデンサ９の
充電が終了してから次の充電が始まるまでの間に発生さ
せる必要がある。充電が終了する前に信号イ，ロが発生
すると充電電圧が低下し、また充電開始後に信号イ，ロ
が発生するとサイリスタ１６のオンによりコンデンサ９
が充電されなくなる。このため、通常使用されている４
極発電機では信号の発生時期の範囲は45゜である。しか
るに、進角信号ロは通常BTDC30゜（ピストンの上死点30
゜前）まで必要であり、遅角信号イは通常ATDC10゜（上
死点10゜後）まで必要である。遅角信号イの信号幅500
μｓを角度に換算すると1000r/minでは３゜であるが、6
000r/minでは18゜にもなる。従つて、第５図の右端に参
照されるように、遅角信号イの後端が充電開始時に入り
込んでしまい、コンデンサ９の充電ができなくなるとい
う不都合が生じた。なぜなら、各信号イ，ロはサイリス
タ１６のトリガ信号であるから、遅角信号イが立ち上が
っている間はサイリスタ１６が導通しており、コンデン
サ９の充電開始時期にサイリスタ１６が導通状態でオン
していると、遅角信号イが立ち下がった後も電圧ａによ
りオンし続けるからである。このため、サイリスタ１６
が導通状態にあるときに次の充電期間になると、発電コ
イル１から発生した電圧ａは、全てサイリスタ１６を介
してアースに落とされ、コンデンサ９を充電することが
できなくなる。

又、遅角制御用の遅角信号イは、進角制御用の進角信号
ロの有無にかかわらず、点火に寄与しない高速時にも生
成されている。なぜなら、機関の高速時に遅角信号イを
出力しないようにすると、急減速時に進角信号ロにより
点火制御することになり、十分な減速性が得られないか
らである。

このような高速時におけるコンデンサ９の充電不能状態
を防止するためには、遅角制御用の信号イの立ち上がり
時期をＡＴＤＣ１０゜よりも進角側に設定し、遅角信号
イのＨレベル区間が次の充電期間に入り込むのを禁止し
なければならない。

従って、低速時の安定運転のために望ましいＡＴＤＣ１
０゜まで遅らすことができず、低速での安定した運転を
行うことができないという問題点があつた。

この発明は上記した問題点を解決するために成されたも
のであり、低速での安定した運転を行うことができると
ともに中高速時において点火信号がコンデンサの充電期
間に入り込むことを防止することができる内燃機関点火
装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る内燃機関点火装置は、遅角信号を発生す
る第２の点火信号発生手段の出力信号を機関の所定の回
転数以上で進角させるようにしたものである。

〔作 用〕

この発明においては、第２の点火信号発生手段の遅角信
号を所定回転数以上で進角させるようにしており、低速
時には点火信号を充分に遅角させることにより回転の安
定性が得られ、中高速時には信号幅が広くなつた遅角信
号を進ませることによりコンデンサの充電を円滑に行
う。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。第１
図および第２図において、１７は磁石発電機、１８は機
関始動用リングギア、１９はギア信号ピツクアツプ、２
０は基準信号用ポール、２１は基準信号用ピツクアツ
プ、２２〜２６は抵抗、２７，２８はトランジスタ、２
９はフリツプフロツプ、３０は波形整形コンパレータ、
３１はカウンタ、３２ははしご回路、３３は回転数検出
回路、３４はトランジスタ、３５はコンパレータ、３６
はコンデンサである。

次に、上記構成の動作を第３図を参照して説明する。磁
石発電機１７の回転により発電コイル１からは従来同様
の信号が出力され、コンデンサ９に充電される。又、基
準信号ピツクアツプ２１およびギア信号ピツクアツプ１
９からは第３図(a)，(d)に示す信号が出力され、進角演
算回路１３により従来同様な進角信号ロがサイリスタ１
６のゲートに加えられる。一方、遅角演算側において
は、基準信号ピツクアツプ２１の出力のうち正信号はダ
イオード４、抵抗２２およびトランジスタ２７，２８を
介してフリツプフロツプ２９のＳ端子に(b)図のように
入力され、これに応じて端子からの出力は(c)図のよ
うにＨからＬとなり、この出力はカウンタ３１のRESET
端子に入力される。又、ギア信号ピツクアツプ１９の出
力は波形整形コンパレータ３０を介して(e)図のように
カウンタ３１の▲▼端子に入力され、カウン
タ３１はこの入力に応じてカウントを進め、その出力は
はしご回路３２を介して(f)図のようにコンパレータ３
５の(+)端子に入力される。一方、回転数検出回路３３
はギア信号ピツクアツプ１９の出力から機関回転数を検
出し、その出力はトランジスタ３４および抵抗２５を介
してコンパレータ３５の(-)端子に入力される。この(-)
端子入力は基準電圧ハとして可変抵抗１５により予め設
定されており、はしご回路３２の出力が基準電圧ハを上
回るとコンパレータ３５は(g)図の実線のような遅角信
号を出し、サイリスタ１６をトリガするとともにフリツ
プフロツプ２９のＲ端子に入力する。このため、出力
がＨとなり、カウンタ３１はリセツトされる。ここで、
機関回転数が所定値Ｎ₁以上になると回転数検出回路３
３の出力によりトランジスタ３４がオンし、基準電圧が
ハからニに切換わり、コンパレータ３５の出力は(g)図
の点線のようになり、遅角信号は進角する。この実施例
における点火時期特性は第７図に示すようになる。

ここで、所定の機関回転数Ｎ₁以上の回転数における遅
角信号イの立ち上がり時期はは、前述したように、Ｈレ
ベル区間がコンデンサ９の次の充電期間に入り込まない
程度に、且つ、急減速時の減速性を損なわない程度に選
択されることは言うまでもない。従って、例えば、ＢＴ
ＤＣ０゜〜ＢＴＤＣ５゜程度に設定される必要がある。

上記実施例では、低速時には遅角信号により点火時期を
遅角制御して機関回転を安定化させるとともに、中高速
時には進角信号により点火時期を進角させて出力を増大
し、かつ急減速時に遅角信号により遅角制御するものに
おいて、遅角信号を中高速域において進角させるように
しており、信号角度幅の小さい低速時には点火信号を充
分に遅角させることにより機関回転を安定化させるとと
もに、信号角度幅が大きくなる中高速時には遅角信号を
進角させることによりコンデンサ９の充電期間に遅角信
号が入り込むのを防止して正常な点火が行えるようにし
ている。ただし、遅角信号の進角は急減速時の減速性を
損わない範囲とする。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、機関の所定回転数以上
で遅角信号を進めるようにしており、信号角度幅が増大
する中高速域において遅角信号がコンデンサの充電を妨
げることを防止することができる。しかも、低速時には
遅角信号を充分に遅らせることができ、安定した機関回
転を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の回路図、第２図は本発明に係る磁
石発電機の概略構成図、第３図は本発明装置の動作を示
すタイミングチヤート、第４図〜第６図は夫々従来装置
の回路図、タイミングチヤートおよび点火時期特性図、
第７図は本発明装置の点火時期特性図である。 １……発電コイル、９……コンデンサ、１０……点火コ
イル、１１……点火プラグ、１３……進角演算回路、１
４……スイツチ、１５……可変抵抗、１６……サイリス
タ、１７……磁石発電機、１９……ギア信号ピツクアツ
プ、２１……基準信号用ピツクアツプ、２９……フリツ
プフロツプ、３１……カウンタ、３３……回転数検出回
路、３４……トランジスタ、３５……コンパレータ。 尚、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンデンサ充電源によって充電されるコン
   デンサと、 導通により前記コンデンサの充電電圧を点火コイルを介
   して放電させるサイリスタと、 機関の回転数に基づいて前記サイリスタのゲート回路に
   進角した点火信号を供給する第１の点火信号発生手段
   と、 前記サイリスタのゲート回路に遅角した点火信号を供給
   する第２の点火信号発生手段と、 前記機関の急減速時に前記第１の点火信号発生手段の出
   力を短絡するスイッチ手段とを備え、 前記機関の所定回転数以上で前記第２の点火信号発生手
   段の遅角した点火信号を進角させるようにしたことを特
   徴とする内燃機関点火装置。