(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電コイル(1) の主方向誘起電圧(A) により充放電コンデンサ(2) を充電し、前記発電コイル(1) の逆方向誘起電圧(B) による駆動電圧が所定電圧まで上昇したときにスイッチング素子(8) を導通させて、前記充放電コンデンサ(2) の電荷を点火コイル(4) に放電するようにしたコンデンサ充放電式点火装置において、前記スイッチング素子(8) の駆動回路(9) に、前記主方向誘起電圧(A) と前記スイッチング素子(8) の駆動電圧とを比較して、その両者の差が所定以上のときに前記スイッチング素子(8) の駆動電圧を低下させて点火時期を遅らせる遅角回路(13)を設けたことを特徴とするコンデンサ充放電式点火装置。
【請求項２】
前記スイッチング素子(8) の駆動回路(9) に、前記主方向誘起電圧(A) により充電される遅角制御コンデンサ(14)と、該遅角制御コンデンサ(14)の充電電圧と前記逆方向誘起電圧(B) により印加される前記スイッチング素子(8) の駆動電圧との差が所定以上になったときに導通して前記スイッチング素子(8) の駆動電圧を低下させる半導体素子(16)とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ充放電式点火装置。
【請求項３】
前記遅角制御コンデンサ(14)を前記主方向誘起電圧(A) により充電する第１の充電回路と、前記半導体素子(16)が導通したときに前記逆方向誘起電圧(B) により前記遅角制御コンデンサ(14)を逆方向に充電する第２の充電回路とを備えたことを特徴とする請求項２に記載のコンデンサ充放電式点火装置。
【請求項４】
前記遅角制御コンデンサ(14)の電荷を放電する放電抵抗(17)を備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載のコンデンサ充放電式点火装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２サイクルエンジン等に使用するコンデンサ充放電式点火装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
刈り払い機、その他の小型の２サイクルエンジン等に使用するコンデンサ充放電式点火装置には、特開平８−８６２６３号公報に記載のように、ロータを回転させたときに、発電コイルに誘起する主方向誘起電圧及び逆方向誘起電圧を利用して、その主方向誘起電圧により充放電コンデンサを充電し、逆方向誘起電圧によりスイッチング素子を導通させ、このスイッチング素子を経て充放電コンデンサの電荷を点火コイルに放電させて、点火コイルにより高電圧を発生させて点火するようにしている。
【０００３】
この点火装置では、エンジンの過回転を防止し、安全性の向上、エンジン構成部材の寿命の延長、振動の低減等を図る必要から、ロータの回転により電圧を誘起するトリガコイルと、このトリガコイルの誘起電圧からエンジンの回転数を検出する回転数検出回路と、その検出出力によりスイッチング素子をトリガするトリガ回路とを備え、エンジンの回転数を検出してスイッチング素子のトリガ時期を制御して、過回転時に点火時期を遅らせるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のトリガコイル、回転数検出回路及びトリガ回路を備え、これらによって点火時期を制御するように構成しているため、その構成が複雑で部品点数が多く、製作コストがアップすると共に、装置全体が大型化する問題もある。
【０００５】
本発明は、かかる従来の課題に鑑み、簡単な回路構成で容易且つ安価に製作できると共に、装置全体を小型化でき、しかも遅角開始、遅角幅を容易に設定できるコンデンサ充放電式点火装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、発電コイル1 の主方向誘起電圧A により充放電コンデンサ2 を充電し、前記発電コイル1 の逆方向誘起電圧B による駆動電圧が所定電圧まで上昇したときにスイッチング素子8 を導通させて、前記充放電コンデンサ2 の電荷を点火コイル4 に放電するようにしたコンデンサ充放電式点火装置において、前記スイッチング素子8 の駆動回路9 に、前記主方向誘起電圧A と前記スイッチング素子8 の駆動電圧とを比較して、その両者の差が所定以上のときに前記スイッチング素子8 の駆動電圧を低下させて点火時期を遅らせる遅角回路13を設けたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。
【０００８】
図面は本発明の一実施形態を例示する。図１において、１  は発電コイルで、固定側の鉄心等に設けられ、磁石を備えたロータの回転により、主方向誘起電圧Ａ  と逆方向誘起電圧Ｂ  （図２、図３参照）とを順次誘起するようになっている。
【０００９】
２  は充放電コンデンサで、発電コイル１  の主方向誘起電圧Ａ  により、発電コイル１  から整流ダイオード３  、充放電コンデンサ２  、点火コイル４  の１次側コイル５  等の充電回路を経て充電されるようになっている。点火コイル４  は、１次側コイル５  と２次側コイル６  とを備え、１次側コイル５  に充放電コンデンサ２  の放電電流が流れたときに、２次側コイル６  に高電圧が発生するようになっている。７  は点火プラグで、点火コイル４  の２次側コイル６  に接続されている。
【００１０】
８  は放電用のスイッチング素子を構成するＳＣＲで、充放電コンデンサ２  、点火コイル４  の１次側コイル５  を含む放電回路に直列に接続されている。そして、このＳＣＲ８  は、発電コイル１  の逆方向誘起電圧Ｂ  による所定の駆動電圧が、駆動回路９  の分圧抵抗１０，１１  を経て駆動端子（トリガ端子）に印加したときに導通して、充放電コンデンサ２  の充電電荷を点火コイル４  の１次側コイル５  を経て放電させるようになっている。
【００１１】
ＳＣＲ８  の駆動回路９  は、発電コイル１  の逆方向誘起電圧Ｂ  による駆動電圧をＳＣＲ８  の駆動端子に印加するためのもので、発電コイル１  の逆方向誘起電圧Ｂ  を分圧する抵抗１０〜１２を備え、発電コイル１  の巻き始め端とＳＣＲ８  の駆動端子との間に介在されると共に、この駆動回路９  に遅角回路１３が接続されている。なお、ＳＣＲ８  の駆動端子は、抵抗１１と抵抗１２との間に接続されている。
【００１２】
遅角回路13は、主方向誘起電圧A とＳＣＲ8 の駆動電圧とを比較して、その両者の差が所定以上のときにＳＣＲ8 の駆動電圧を低下させて点火時期を遅角させるためのものである。この遅角回路13は、遅角制御コンデンサ14、整流ダイオード15、ツェナーダイオード16、放電抵抗17、充電抵抗18等を備えている。
【００１３】
遅角制御コンデンサ１４、整流ダイオード１５は、発電コイル１  、充放電コンデンサ２  、点火コイル４  の１次側コイル５  を含む第１の充電回路を構成するためのもので、発電コイル１  の巻き始め端側に直列に接続され、発電コイル１  の主方向誘起電圧Ａ  により、ＳＣＲ８  の駆動電圧とは反対方向に充電されるようになっている。
【００１４】
放電抵抗17は遅角開始回転数の設定用であって、この放電抵抗17と遅角制御コンデンサ14との時定数により、遅角制御コンデンサ14の充放電量を調整して、遅角開始時のエンジン回転数、及び遅角幅を設定するようになっている。なお、この放電抵抗17には可変抵抗が使用され、遅角制御コンデンサ14の両端間に接続されている。
【００１５】
ツェナーダイオード16、充電抵抗18は、遅角制御コンデンサ14と整流ダイオード15との接続点と、分圧抵抗10,11 の接続点との間に直列に接続されている。ツェナーダイオード16は、発電コイル1 、抵抗10,18 、遅角制御コンデンサ14、整流ダイオード19と共に第２の充電回路を構成するもので、そのＳＣＲ8 の駆動端子の駆動電圧と遅角制御コンデンサ14の充電電圧との差が、そのツェナー電圧ＶZ 以上になったときに、遅角制御コンデンサ14を主方向誘起電圧A による充電方向とは逆方向に充電して、ＳＣＲ8 の駆動端子の駆動電圧を低下させるようになっている。つまり、ツェナーダイオード16は、発電コイル1 の主方向誘起電圧A と逆方向誘起電圧B とを比較して、その両者の差が所定のツェナー電圧ＶZ 以上のときに導通して、ＳＣＲ8 の駆動電圧を低下させて点火時期を遅らせるようにしている。
【００１６】
なお、発電コイル１  の主方向誘起電圧Ａ  に続いて誘起する逆方向の誘起電圧は、逆波処理手段（図示省略）により消去するようになっている。
【００１７】
次に図２及び図３の波形図を参照しながら、この点火装置における動作を説明する。なお、図２は遅角回路１３が作動しない場合の電圧波形図、図３は遅角回路１３が作動した場合の電圧波形図を示す。この図２及び図３に示すように、発電コイル１  の巻き終わり端側には主方向誘起電圧Ａ  が、発電コイル１  の巻き始め端側には逆方向誘起電圧Ｂ  が夫々誘起する。図２及び図３のＣ  は抵抗１０と抵抗１１との接続点の電圧、即ちＳＣＲ８  の駆動回路９  の駆動電圧を、Ｄ  は遅角制御コンデンサ１４の反アース側の充電電圧を夫々示し、この駆動電圧Ｃ  と充電電圧Ｄ  との和がツェナー電圧ＶＺ  以上になったときに、ツェナーダイオード１６が導通する。
【００１８】
起動に際してロータが回転すると、図２に示すように発電コイル１  に主方向誘起電圧Ａ  、逆方向誘起電圧Ｂ  が誘起する。そして、その主方向誘起電圧Ａ  が誘起すると、整流ダイオード３  、充放電コンデンサ２  、点火コイル４  の１次側コイル５  、遅角制御コンデンサ１４、整流ダイオード１５の充電回路を経て、この充放電コンデンサ２  と遅角制御コンデンサ１４とが主方向誘起電圧Ａ  により充電される。
【００１９】
主方向誘起電圧Ａ  により充放電コンデンサ２  を充電した後、発電コイル１  に逆方向誘起電圧Ｂ  が誘起する。そして、この逆方向誘起電圧Ｂ  が駆動回路９  の抵抗１０，１１  を介してＳＣＲ８  の駆動端子に印加し、その駆動電圧が図２に示すように所定のトリガレベルになれば、その時点Ｔ１でＳＣＲ８  がトリガされて導通し、充放電コンデンサ２  の電荷がＳＣＲ８  、点火コイル４  の１次側コイル５  の放電回路を経て放電し、点火コイル４  の１次側コイル５  に放電電流が流れる。このため点火コイル４  の２次側コイル６  に高電圧が誘起し、点火プラグ７  に所定のスパークが発生して点火する。
【００２０】
この点火装置は、このような点火動作により、低速回転から所定回転へと回転数の上昇と共に点火時期の進角制御を行いながら、そして、定常運転へと移行する。この通常運転中も、遅角制御コンデンサ１４の充電電圧と逆方向誘起電圧Ｂ  によりＳＣＲ８  の駆動端子側に印加される駆動電圧との和が所定以上、即ち、ツェナーダイオード１６のツェナー電圧ＶＺ  以上になれば、このツェナーダイオード１６が導通する。
【００２１】
しかし、通常運転中は、図２に示す時間Ｔ２〜Ｔ３及び時間Ｔ４〜Ｔ５でツェナーダイオード１６が導通し、点火時点Ｔ１を含む点火時期制御範囲の前後の時間Ｔ５〜Ｔ２ではツェナーダイオード１６が不導通となるため、エンジンの回転数に応じて駆動電圧のレベルが変化し、その回転数での最適な時期にＳＣＲ８  が導通して点火できる。
【００２２】
エンジンの過回転状態が発生すると、逆方向誘起電圧Ｂ  が大になるため、図３に示すように、遅角制御コンデンサ１４が抵抗１７を介して放電を開始した直後の時点Ｔ６から、遅角制御コンデンサ１４が主方向誘起電圧Ａ  により再度充電を開始する直前の時間Ｔ８までの間、ＳＣＲ８  の駆動端子側の駆動電圧と遅角制御コンデンサ１４の充電電圧との和がツェナーダイオード１６のツェナー電圧ＶＺ  以上となり、ツェナーダイオード１６が導通する。つまり、点火時期Ｔ７を含む点火時期制御範囲の前後の時間Ｔ６〜Ｔ８ではツェナーダイオード１６が導通となる。
【００２３】
これによってＳＣＲ８  の駆動端子に印加する駆動電圧のレベルが低下して、その駆動電圧がＳＣＲ８  のトリガレベルまで上昇するのに時間を要し、ＳＣＲ８  が時間Ｔ７で導通することになる。従って、遅角回路１３の働きによって、ＳＣＲ８  の導通タイミングが図２の時間Ｔ１から図３の時間Ｔ７まで遅れ、これに従って点火時期が遅れるので、エンジンの過回転を防止できる。
【００２４】
遅角制御コンデンサ１４の充電電荷は、主方向誘起電圧Ａ  による充電後、放電抵抗１７と遅角制御コンデンサ１４とによって決まる時定数で放電抵抗１７を介して放電する。従って、この放電抵抗１７の抵抗値によって、逆方向誘起電圧Ｂ  が誘起したときの遅角制御コンデンサ１４の充電電圧が変化するため、放電抵抗１７の抵抗値により、遅角開始時点のエンジン回転数、遅角量を容易且つ任意に設定できる。
【００２５】
特に発電コイル１  の主方向誘起電圧Ａ  と逆方向誘起電圧Ｂ  とを比較してＳＣＲ８  の駆動電圧のレベルを制御するようにしているため、点火時期制御機能を備えた装置全体の回路構成を簡素化でき、従来に比較して容易且つ安価に製作できると共に、装置全体を小型化できる利点がある。また回路の簡素化により、部品のバラツキも少なくできる。
【００２６】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、スイッチング素子には、トランジスタ、その他のＳＣＲ８  以外のものを使用しても良い。
【００２７】
また半導体素子は、主方向誘起電圧Ａ  と逆方向誘起電圧Ｂ  との差が所定以上となったときに導通するものであれば良く、ツェナーダイオード１６以外の制御素子、例えばトランジスタ等を使用しても良い。
【００２８】
【発明の効果】
本発明では、発電コイル1 の主方向誘起電圧A により充放電コンデンサ2 を充電し、発電コイル1 の逆方向誘起電圧B による駆動電圧が所定電圧まで上昇したときにスイッチング素子8 を導通させて、充放電コンデンサ2 の電荷を点火コイル4 に放電するようにしたコンデンサ充放電式点火装置において、スイッチング素子8 の駆動回路9 に、主方向誘起電圧A とスイッチング素子8 の駆動電圧とを比較して、その両者の差が所定以上のときにスイッチング素子8 の駆動電圧を低下させて点火時期を遅らせる遅角回路13を設けているので、簡単な回路構成で容易且つ安価に製作できると共に、装置全体を小型化でき、しかも回路素子のバラツキによる問題も生じ難くなる。
【００２９】
またスイッチング素子8 の駆動回路9 に、主方向誘起電圧A により充電される遅角制御コンデンサ14と、該遅角制御コンデンサ14の充電電圧と逆方向誘起電圧B により印加されるスイッチング素子8 の駆動電圧との差が所定以上になったときに導通してスイッチング素子8 の駆動電圧を低下させる半導体素子16とを備えているので、その回路構成を更に簡単にできる。
【００３０】
更に遅角制御コンデンサ１４を主方向誘起電圧Ａ  により充電する第１の充電回路と、半導体素子１６が導通したときに逆方向誘起電圧Ｂ  により遅角制御コンデンサ１４を逆方向に充電する第２の充電回路とを備えているので、その回路構成を更に簡単にできる。
【００３１】
しかも遅角制御コンデンサ１４の電荷を放電する放電抵抗１７を備えているので、遅角開始、遅角幅を容易に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す点火装置の回路図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す波形図である。
【図３】本発明の一実施形態を示す波形図である。
【符号の説明】
１      発電コイル
２      充放電コンデンサ
４      点火コイル
８    ＳＣＲ（スイッチング素子）
９      駆動回路
１３    遅角回路
１４    遅角制御コンデンサ
１６    ツェナーダイオード（半導体素子）
１７    放電抵抗
Ａ      主方向誘起電圧
Ｂ    逆方向誘起電圧
【図１】
0003609668.tif 000002
【図２】
0003609668.tif 000003
【図３】
0003609668.tif 000004