(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人力により始動が行われるエンジンの始動時及び定常時の点火を制御するエンジン用点火制御装置であって、
前記エンジンの始動時に前記エンジンが正規点火位置の直前の一定区間を回転するのに要した時間を、前記エンジンの回転速度を検出するためのパラメータとして、該パラメータが設定された遅角開始判定値以上であるときに、前記エンジンの点火位置を遅らせるか、または点火を停止させることによりキックバックの発生を防止する機能を有する始動時点火制御部と、
前記エンジンの始動操作が開始された時からの前記エンジンのクランク軸の回転角度を始動時回転角度として検出する始動時回転角検出手段と、
前記始動時回転角検出手段により検出された始動時回転角度が設定角度未満であるときにエンジンの始動性を損なわない範囲でキックバック防止効果を生じさせ、検出された始動時回転角度が前記設定角度以上であるときには前記始動時回転角度が前記設定角度以下であるときのキックバック防止効果よりも大きなキックバック防止効果を生じさせるように、検出された始動時回転角度に応じて前記始動時点火制御部の制御内容を切り換える切換え手段と、
を具備しているエンジン用点火制御装置。
【請求項２】
前記始動時点火制御部は、前記エンジンのピストンが上死点に達するクランク角位置よりも進角した位置に設定された始動時の正規点火位置の直前の位置でエンジンの回転速度を検出して、検出した回転速度が予め設定された判定速度よりも高いときに前記エンジンの点火位置を前記正規点火位置とし、検出した回転速度が前記判定速度以下であるときには前記正規点火位置よりも遅角した位置に設定された最大遅角位置を越えない範囲で前記エンジンの点火位置を検出された回転速度に見合った遅角量だけ遅角させるように構成され、
前記切換え手段は、前記正規点火位置で前記始動時回転角検出手段により検出された始動時回転角度が設定角度未満であるときにエンジンの始動性を損なわない範囲で前記キックバック防止効果を生じさせ、前記正規点火位置で前記始動時回転角検出手段により検出された始動時回転角度が前記設定角度以上であるときには前記始動時回転角度が設定角度未満であるときのキックバック防止効果よりも大きなキックバック防止効果を生じさせるべく、検出された始動時回転角度に応じて、前記判定速度を切り換えるように構成されている請求項１に記載のエンジン用点火制御装置。
【請求項３】
前記始動時点火制御部は、前記エンジンのピストンが上死点に達するクランク角位置よりも進角した位置に設定された始動時の正規点火位置の直前の位置でエンジンの回転速度を検出して、検出した回転速度が予め設定された判定速度よりも高いときに前記エンジンの点火位置を前記正規点火位置とし、検出した回転速度が前記判定速度以下であるときには前記正規点火位置よりも遅角した位置に設定された最大遅角位置を越えない範囲で前記エンジンの点火位置を検出された回転速度に見合った遅角量だけ遅角させるように構成され、
前記切換え手段は、前記正規点火位置で前記始動時回転角検出手段により検出された始動時回転角度が設定角度未満であるときにエンジンの始動性を損なわない範囲で前記キックバック防止効果を生じさせ、前記正規点火位置で前記始動時回転角検出手段により検出された始動時回転角度が前記設定角度以上であるときには前記始動時回転角度が前記設定角度未満であるときのキックバック防止効果よりも大きなキックバック防止効果を生じさせるべく、検出された始動時回転角度に応じて前記始動時の正規点火位置及び前記最大遅角位置を切り換えるように構成されている請求項１に記載のエンジン用点火制御装置。
【請求項４】
前記始動時の正規点火位置の直前の一定のクランク角区間をクランク軸が回転するのに要した時間を前記エンジンの回転速度の情報を含む回転速度検出用パラメータとして検出するパラメータ検出手段を備え、
前記始動時点火制御部は、前記パラメータの値が予め設定された判定値以上であるときに前記エンジンの回転速度が前記判定速度以下であると判定するように構成されている請求項２に記載のエンジン用点火制御装置。
【請求項５】
前記始動時の正規点火位置の直前の一定のクランク角区間をクランク軸が回転するのに要した時間を前記エンジンの回転速度の情報を含む回転速度検出用パラメータとして検出するパラメータ検出手段を備え、
前記始動時点火制御部は、前記パラメータの値が予め設定された判定値以上であるときに前記エンジンの回転速度が前記判定速度以下であると判定するように構成されている請求項３に記載のエンジン用点火制御装置。
【請求項６】
前記エンジンのクランク軸の予め定められた複数の回転角度位置でパルス信号を発生するクランク角センサが設けられ、
前記始動時回転角検出手段は、前記クランク角センサの出力パルスから前記始動時回転角度を検出し、
前記始動時点火制御部は、前記クランク角センサの出力パルスから前記正規点火位置と最大遅角位置とを検出するように構成されている請求項２に記載のエンジン用点火制御装置。
【請求項７】
前記エンジンのクランク軸の予め定められた複数の回転角度位置でパルス信号を発生するクランク角センサが設けられ、
前記始動時回転角検出手段は、前記クランク角センサの出力パルスから前記始動時回転角度を検出し、
前記始動時点火制御部は、前記クランク角センサの出力パルスから前記正規点火位置と最大遅角位置とを検出するように構成されている請求項３に記載のエンジン用点火制御装置。
【請求項８】
前記エンジンのクランク軸にロータが取り付けられた交流発電機と、前記交流発電機の出力の零クロス点またはピーク点でレベル変化を示す位相信号に変換する波形整形回路とが設けられ、
前記始動時回転角検出手段は、前記位相信号から前記クランク軸の回転角度を検出するように構成されている請求項２に記載のエンジン用点火制御装置。
【請求項９】
前記エンジンのクランク軸にロータが取り付けられた交流発電機と、前記交流発電機の出力の零クロス点またはピーク点でレベル変化を示す位相信号に変換する波形整形回路とが設けられ、
前記始動時回転角検出手段は、前記位相信号から前記始動時回転角度を検出するように構成されている請求項３に記載のエンジン用点火制御装置。
【請求項１０】
前記エンジンのピストンの上死点に相当するクランク角位置よりも進角した位置に設定された第１の基準クランク角位置で第１の基準パルスを発生し、前記第１の基準パルスの発生位置よりも遅れ、エンジンのピストンの上死点に相当するクランク角位置よりも進んだ位置に設定された第２の基準クランク角位置で第２の基準パルスを発生し、前記上死点に相当するクランク角位置よりも遅れた第３の基準クランク角位置で第３の基準パルスを発生し、前記第３の基準クランク角位置から第１の基準クランク角位置までの間の区間で更に複数のパルスを発生するクランク角センサが設けられ、
前記始動時点火制御部は、前記クランク角センサが前記第２の基準パルスを発生する位置及び第３の基準パルスを発生する位置をそれぞれ前記エンジンの始動時の正規点火位置及び最大遅角位置として検出し、前記パラメータ検出手段は、前記第１の基準クランク角位置から前記第２の基準クランク角位置までクランク軸が回転するのに要した時間を前記回転速度検出用パラメータとして検出する請求項４に記載のエンジン用点火制御装置。
【請求項１１】
前記エンジンのピストンの上死点に相当するクランク角位置よりも進角した位置に設定された第１の基準クランク角位置で第１の基準パルスを発生し、前記第１の基準パルスの発生位置よりも遅れ、エンジンのピストンの上死点に相当するクランク角位置よりも進んだ位置に設定された第２の基準クランク角位置で第２の基準パルスを発生し、前記上死点に相当するクランク角位置よりも遅れた第３の基準クランク角位置で第３の基準パルスを発生し、前記第３の基準クランク角位置から第１の基準クランク角位置までの間の区間で更に複数のパルスを発生するクランク角センサが設けられ、
前記始動時点火制御部は、前記第２の基準パルスを基準として前記エンジンの始動時の各正規点火位置及び最大遅角位置を検出し、前記パラメータ検出手段は、前記第１の基準クランク角位置から第２の基準クランク角位置までクランク軸が回転するのに要した時間を前記回転速度検出用パラメータとして検出する請求項５に記載のエンジン用点火制御装置。
【請求項１２】
人力により始動が行われるエンジンの始動時の点火を制御する始動時点火制御部と定常時の点火を制御する定常時点火制御部とを有するエンジン用点火制御装置であって、
前記エンジンのピストンの上死点に相当するクランク角位置よりも進角した位置に設定された始動時の正規点火位置の直前の一定のクランク角区間をクランク軸が回転するのに要した時間を前記エンジンの回転速度の情報を含む回転速度検出用パラメータとして検出するパラメータ検出手段と、前記エンジンの始動操作が開始された時からの前記エンジンのクランク軸の回転角度を始動時回転角度として検出する始動時回転角検出手段とを備え、
前記始動時点火制御部は、前記パラメータが予め設定された遅角開始判定値未満であるときに前記正規点火位置でエンジンを点火し、前記パラメータが前記遅角開始判定値以上で、設定された遅角終了判定値（＞遅角開始判定値）以下の範囲にあるときに前記パラメータの大きさに見合った遅角量だけ前記正規点火位置よりも遅角した点火位置で前記エンジンを点火し、前記パラメータが前記遅角終了判定値に達したときに前記エンジンの点火を最大遅角位置とするように構成され、
前記正規点火位置で前記始動時回転角検出手段により検出された始動時回転角度が設定角度未満であるときにエンジンの始動性を損なわない範囲で前記キックバック防止効果を生じさせ、前記正規点火位置で前記始動時回転角検出手段により検出された始動時回転角度が前記設定角度以上であるときには前記始動時回転角度が前記設定角度未満であるときのキックバック防止効果よりも大きなキックバック防止効果を生じさせるべく、検出された始動時回転角度に応じて前記遅角開始判定値及び遅角終了判定値を切換える切換え手段が設けられているエンジン用点火制御装置。
【請求項１３】
人力により始動が行われるエンジンの始動時の点火を制御する始動時点火制御部と定常時の点火を制御する定常時点火制御部とを有するエンジン用点火制御装置であって、
前記エンジンのピストンの上死点に相当するクランク角位置よりも進角した位置に設定された始動時の正規点火位置の直前の一定のクランク角区間をクランク軸が回転するのに要した時間を前記エンジンの回転速度の情報を含む回転速度検出用パラメータとして検出するパラメータ検出手段と、前記エンジンの始動操作が開始された時からの前記エンジンのクランク軸の回転角度を始動時回転角度として検出する始動時回転角検出手段とを備え、
前記始動時点火制御部は、前記パラメータが遅角開始判定値未満であるときに前記正規点火位置でエンジンを点火し、前記パラメータが前記遅角開始判定値以上、遅角終了判定値（＞遅角開始判定値）以下の範囲にあるときには前記パラメータの大きさに見合った遅角量だけ前記正規点火位置よりも遅角した点火位置で前記エンジンを点火し、前記パラメータが前記遅角終了判定値に達しているときに前記エンジンを最大遅角位置で点火するように構成され、
前記正規点火位置で前記始動時回転角検出手段により検出された始動時回転角度が設定角度未満であるときにエンジンの始動性を損なわない範囲で前記キックバック防止効果を生じさせ、前記正規点火位置で前記始動時回転角検出手段により検出された始動時回転角度が前記設定角度以上であるときには前記始動時回転角度が前記設定角度未満であるときのキックバック防止効果よりも大きなキックバック防止効果を生じさせるべく、検出された始動時回転角度に応じて前記正規点火位置及び及び最大遅角位置を切り換える切換え手段が設けられているエンジン用点火制御装置。
【請求項１４】
前記エンジンのピストンの上死点に相当するクランク角位置よりも十分に進角した位置に設定された第１の基準クランク角位置で第１の基準パルスを発生し、前記エンジンのピストンの上死点に相当するクランク角位置の直前の位置に設定された第２の基準クランク角位置で第２の基準パルスを発生し、前記上死点に相当するクランク角位置よりも僅かに遅れた第３の基準クランク角位置で第３の基準パルスを発生し、前記第３の基準クランク角位置から次の第１の基準クランク角位置までの間の区間で更に複数のパルスを発生するクランク角センサが設けられ、
前記始動時点火制御部は、前記クランク角センサが前記第２の基準パルスを発生する位置及び第３の基準パルスを発生する位置をそれぞれ前記エンジンの始動時の正規点火位置及び最大遅角位置として検出し、前記パラメータ検出手段は、前記第１の基準クランク角位置から前記第２の基準クランク角位置までクランク軸が回転するのに要した時間を前記回転速度検出用パラメータとして検出し、
前記始動時回転角検出手段は、前記クランク角センサが発生するパルスから前記始動時回転角度を検出する請求項１２に記載のエンジン用点火制御装置。
【請求項１５】
前記エンジンのピストンの上死点に相当するクランク角位置よりも十分に進角した位置に設定された第１の基準クランク角位置で第１の基準パルスを発生し、前記エンジンのピストンの上死点に相当するクランク角位置の直前の位置に設定された第２の基準クランク角位置で第２の基準パルスを発生し、前記第２の基準クランク角位置から第１の基準クランク角位置までの間の区間で更に複数のパルスを発生するクランク角センサが設けられ、
前記始動時点火制御部は、前記第２の基準パルスを基準として前記エンジンの始動時の各正規点火位置及び最大遅角位置を検出し、前記パラメータ検出手段は、前記第１の基準クランク角位置から第２の基準クランク角位置までクランク軸が回転するのに要した時間を前記回転速度検出用パラメータとして検出し、
前記始動時回転角検出手段は、前記クランク角センサが発生するパルスから前記始動時回転角度を検出する請求項１３に記載のエンジン用点火制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人力により始動が行われるエンジンの点火を制御するエンジン用点火制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リコイルスタータやキックスタータのような、人力により操作される始動装置により始動が行われるエンジンにおいては、始動の際にクランク軸に与えられる回転力が不足すると、回転力がシリンダ内のガスの圧縮に伴って生じる反発力に負けてピストンが上死点の手前で押し戻される現象が生じる。また始動操作によりクランク軸に与えられる回転力が不足している状態でピストンが上死点に達する前にエンジンの点火が行われると、爆発力によりピストンが押し戻される現象が生じる。回転力が圧縮力に負けることにより生じるキックバックは圧縮キックバックと呼ばれ、点火の際に生じるキックバックは点火燃焼キックバックと呼ばれる。圧縮キックバックが生じても運転者に大きな衝撃を与えることはないが、点火燃焼キックバックが生じると、爆発により発生する強い力でピストンが押し戻されるため、運転者に大きな衝撃が加えられる。従って、人力により始動されるエンジンにおいては、点火燃焼キックバックが生じるのを防ぐ手段を講じておく必要がある。【０００３】
そこで、特許文献１及び２に示されているように、エンジンの始動時に点火位置の直前の回転速度の落ち込み量を検出することによりキックバックが発生するおそれがあるか否かを判定して、キックバックが発生するおそれがあると判定されたときに点火位置を遅角させることにより、キックバックの発生を抑制するようにしたエンジン用点火制御装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２７４９９８号公報
【特許文献２】米国特許第７，４３１，０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１及び２に示されているように、点火直前の回転速度の落ち込み量からキックバックが発生するおそれがあると判定されたときに点火位置を遅角させる制御を行ってキックバックの発生を抑制する場合には、回転速度の落ち込み量が大きい場合を想定して、点火位置の遅角量を十分に大きくするようにエンジンの点火を制御することにより、常に大きなキックバック防止効果が働くようにしている。【０００６】
しかしながら、回転速度の落ち込み量が大きい場合を想定して、常に大きなキックバック防止効果を得るように、点火位置の遅角量を大きく設定しておくと、エンジンの始動を開始した後最初に行われる点火燃焼により生じるエンジンの回転トルク（始動トルク）が弱くなるため、エンジンの回転速度をアイドリング回転速度まで上昇させることができなくなって、エンジンの始動に失敗する確率が高くなるという問題があった。【０００７】
本発明の目的は、エンジンの始動性を損なうことなく、キックバックの発生を効果的に防ぐことができるようにしたエンジン用点火制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、人力により始動が行われるエンジンの始動時及び定常時の点火を制御するエンジン用点火制御装置に適用される。本発明を適用するエンジンは、４ストロークエンジンでも、２ストロークエンジンでもよい。【０００９】
本発明者は、種々の実験を行った結果、点火燃焼キックバックは、始動操作開始後最初に行われる（１回目の）圧縮行程では殆ど発生せず、２回目に行われる圧縮行程で発生し易いことを見出した。初回の圧縮行程でキックバックが発生しにくいのは、始動装置からクランク軸に操作力が加わっているために、ピストンが押し戻されにくいことによると思われる。また２回目以降の圧縮行程では、始動装置の操作が完了して始動装置からクランク軸に操作力が与えられない状態にあって、ピストンが押し戻され易いため、キックバックが発生し易いと思われる。特に初回の燃焼により発生する始動トルクが弱く、エンジンの回転速度の上昇が抑えられていると、２回目の圧縮行程でキックバックが発生し易いと考えられる。【００１０】
本発明は、上記の知見に基づいてなされたものである。本発明においては、エンジンの始動時にエンジンが正規点火位置の直前の一定区間を回転するのに要した時間を、エンジンの回転速度を検出するためのパラメータとして、該パラメータが設定された遅角開始判定値以上であるときにエンジンの点火位置を遅らせるか、または点火を停止させることによりキックバックの発生を防止する機能を有する始動時点火制御部と、エンジンの始動操作が開始された時からのエンジンのクランク軸の回転角度を始動時回転角度として検出する始動時回転角検出手段と、始動時回転角検出手段により検出された始動時回転角度が設定角度未満であるときにエンジンの始動性を損なわない範囲でキックバック防止効果を生じさせ、検出された始動時回転角度が設定角度以上であるときには始動時回転角度が設定角度未満であるときのキックバック防止効果よりも大きなキックバック防止効果を生じさせるように、検出された始動時回転角度に応じて始動時点火制御部の制御内容を切り換える切換え手段とが設けられる。
【００１１】
上記設定角度は、エンジンの始動時に始動装置からクランク軸に操作力が与えられる区間に相当する角度にほぼ等しく設定するのが好ましい。キックスタータが用いられる４ストロークエンジンの場合、上記設定角度は例えば５４０度に設定するのが適当である。【００１２】
キックバック防止効果を得るためのエンジンの点火制御としては、点火位置を遅角させる制御や、点火を停止させる制御がよく行われる。一般に、キックバック防止効果を高めるようにエンジンの点火を制御すると（例えば、エンジンの点火位置の遅角量を大きくすると）、初爆の際に発生するエンジンの出力トルクが弱まるため、エンジンの回転速度が上昇し難くなって、エンジンの始動に失敗するおそれが生じる。【００１３】
これに対し、比較的弱いキックバック防止効果を得るように、例えば、始動時のクランク軸の回転速度の変動範囲が通常予測される範囲にあるときに、キックバックを生じさせることなくエンジンを始動させることを可能にする点火範囲の進角側の位置を始動時の正規点火位置として、この正規点火位置でエンジンを点火するようにすると、初爆によりエンジンに大きなトルクを生じさせてエンジンの回転速度を速やかに上昇させることができるため、エンジンの始動性を良好にすることができる。【００１４】
本発明においては、始動時回転角検出手段により検出された始動時回転角度が設定角度未満であるときにエンジンの始動性を損なわない範囲でキックバック防止効果を生じさせ、検出された始動時回転角度が前記設定角度以上であるときには始動時回転角度が設定角度未満であるときのキックバック防止効果よりも大きなキックバック防止効果を生じさせるように、検出された始動時回転角度に応じて始動時点火制御部の制御内容を切り換えるので、クランク軸に操作力（キックスタータが用いられる場合にはキック力）が加わっているときに始動性を損なわないようにエンジンの点火を制御して、大きな始動トルクを発生させることができ、エンジンの始動性を良好にすることができる。【００１５】
始動時回転角度が設定角度以上になって、始動装置からクランク軸に操作力が与えられていない状態で行われる２回目の圧縮行程では、点火燃焼キックバックが発生し易くなるが、本発明では、このときキックバック防止効果を高めるようにエンジンの点火を制御するので、キックバックが発生するのを防止することができる。２回目の圧縮行程でキックバック防止効果を高めるように点火を制御すると、燃焼により生じるトルクが弱まるが、最初の燃焼により発生した大きな始動トルクによりクランク軸の回転速度が上昇しているので、２回目の圧縮行程における点火によっても、引き続き回転速度を上昇させることができる。従って、エンジンの回転速度を高い確率でアイドリング速度に到達させて、エンジンの始動を完了させる確率を高くすることができ、始動に失敗するおそれを少なくすることができる。【００１６】
上記始動時点火制御部は、エンジンのピストンが上死点に達するクランク角位置よりも進角した位置に設定された始動時の正規点火位置の直前の位置でエンジンの回転速度を検出して、検出した回転速度が予め設定された判定速度よりも高いときにエンジンの点火位置を正規点火位置とし、検出した回転速度が判定速度以下であるときには、正規点火位置よりも遅角した位置に設定された最大遅角位置を越えない範囲で、エンジンの点火位置を検出された回転速度の低さの程度に見合った遅角量だけ遅角させるように構成することができる。【００１７】
この場合切換え手段は、正規点火位置で始動時回転角検出手段により検出された始動時回転角度が設定角度未満であるときにエンジンの始動性を損なわない範囲でキックバック防止効果を生じさせ、正規点火位置で始動時回転角検出手段により検出された始動時回転角度が設定角度以上であるときには始動時回転角度が設定角度未満であるときのキックバック防止効果よりも大きなキックバック防止効果を生じさせるべく、検出された始動時回転角度に応じて、判定速度を切り換えるように構成することができる。【００１８】
上記切換え手段はまた、正規点火位置で始動時回転角検出手段により検出された始動時回転角度が設定角度未満であるときにエンジンの始動性を損なわない範囲でキックバック防止効果を生じさせ、正規点火位置で始動時回転角検出手段により検出された始動時回転角度が設定角度以上であるときには始動時回転角度が設定角度未満であるときのキックバック防止効果よりも大きなキックバック防止効果を生じさせるべく、検出された始動時回転角度に応じて始動時の正規点火位置及び最大遅角位置を切り換えるように構成することもできる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、エンジンの始動操作が開始された時からのエンジンのクランク軸の回転角度を始動時回転角度として検出する始動時回転角検出手段を設けて、この始動時回転角検出手段により検出された始動時回転角度が設定角度未満であるときには、エンジンの始動性を高めることを優先して、エンジンの始動性を損なわない範囲でキックバック防止効果を生じさせ、検出された始動時回転角度が設定角度以上であるときには始動時回転角度が設定角度未満であるときのキックバック防止効果よりも大きなキックバック防止効果を生じさせるように、検出された始動時回転角度に応じて始動時点火制御部の制御内容を切り換えるので、クランク軸に操作力が加わっているときに始動性を損なわないようにエンジンの点火を制御して大きな始動トルクを発生させることができ、エンジンの始動性を良好にすることができる。【００２０】
また本発明によれば、エンジンの始動開始後クランク軸に操作力が加えられない状態になってキックバックが発生し易い状態になったときに、キックバック防止効果を高めるようにエンジンの点火を制御するので、点火燃焼キックバックが生じるのを確実に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の各実施形態で用いるハードウェアの構成を概略的に示した構成図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態で用いるクランク角センサのロータの構成の一例を示した正面図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態においてクランク角センサが発生するパルスの波形を示した波形図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態の構成を示したブロック図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施形態に係わる点火制御装置において点火位置と回転速度検出用パラメータとの間に持たせる関係を示したグラフである。
【図６】図６は、本発明の第１の実施形態において、図４の各部を実現するためにマイクロプロセッサに実行させるプログラムのアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の第２の実施形態で用いるクランク角センサのロータの構成の一例を示した正面図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施形態においてクランク角センサが発生するパルスの波形を示した波形図である。
【図９】図９は、本発明の第２の実施形態に係わる点火制御装置において点火位置と回転速度検出用パラメータとの間に持たせる関係を示したグラフである。
【図１０】図１０は、本発明の第３の実施形態の構成を示したブロック図である。
【図１１】図１１は、本発明の第３の実施形態に係わる点火制御装置において点火位置と回転速度検出用パラメータとの間に持たせる関係を示したグラフである。
【図１２】図１２は、本発明の第３の実施形態において、図１０の各部を実現するためにマイクロプロセッサに実行させるプログラムのアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。
【図１３】図１３は、コンデンサ放電式点火装置により点火される４ストロークエンジンにおいて、キックバックが発生した際のコンデンサの端子電圧の波形と、クランク角センサの出力パルスの波形と、エンジンの吸気圧の変化とを時間に対して示した線図である。
【図１４】図１４は、本発明に係わる点火制御装置により点火が制御されるエンジンの動作を説明するための線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
第１の実施形態
図１は本発明の各実施形態で用いるハードウェアの構成を概略的に示したもので、同図において１は単気筒の４ストロークエンジンである。エンジン１は、吸気バルブ１０１及び排気バルブ１０２により開閉される吸気ポート及び排気ポートを頭部に有するシリンダ１０３と、シリンダ１０３内に配置されたピストン１０４と、シリンダ１０３の下部に設けられたクランクケース１０５と、クランクケース１０５内に配置されて、クランクケース１０５に回転自在に支持されたクランク軸１０６と、クランク軸１０６とピストン１０４とを連結するコネクティングロッド１０７とを有している。シリンダ１０３の頭部には点火プラグ２が取付けられ、点火コイル３の二次コイルに誘起する点火用高電圧が点火プラグ２に印加されている。エンジンの吸気ポートには、内部にスロットルバルブ１０８が取り付けられた吸気管１０９が接続され、排気ポートには排気管１１０が接続されている。吸気管１０９には、スロットルバルブ１０８よりも下流側で該吸気管１０９内に燃料を噴射するようにインジェクタ（燃料噴射弁）４が取り付けられている。
【００２３】
本実施形態では、エンジン１を始動する始動装置として、キックスタータが設けられ、エンジンの始動時に該キックスタータからクランク軸１０６に回転力が与えられるようになっている。なお本発明においては、キックスタータのような人力により操作されるスタータに加えて、スタータモータによりクランキングを行わせる電動始動装置を設けることを妨げない。
【００２４】
５は燃料タンクで、この燃料タンク５内に収容された燃料６が、燃料ポンプ７と燃料供給パイプ８とを通してインジェクタ４に供給されている。インジェクタ４に供給される燃料の圧力は図示しない圧力調整器により一定に保たれている。
【００２５】
本実施形態では、エンジンの正転時にクランク軸１０６が図１において反時計方向に回転するものとする。クランク軸１０６には、フライホイール磁石発電機等からなる交流発電機１０のロータ１１が取付けられている。図示のロータ１１はカップ状に形成された鉄製のフライホイールＦを備え、フライホイールＦの外周には、該フライホイールの周方向に延びる多数の円弧状の突起からなるリラクタｒ0ないしｒ4が設けられている。フライホイールＦとリラクタｒ0ないしｒ4とによりクランク角センサのロータＲｔが構成されている。
【００２６】
本発明の第１の実施形態では、リラクタｒ0ないしｒ4のうち、一つのリラクタｒ4が、周方向の途中に段差Ｓを有する段付きの突起からなっており、他の４つのリラクタｒ0ないしｒ3は途中に段差を有しない突起からなっている。図２に示したように、段付きリラクタｒ4の極弧角は６０°であり、リラクタｒ4と隣接するリラクタｒ0及びｒ3との間の角度及びリラクタｒ0ないしｒ3相互間の角度は６０°である。また本実施形態では、リラクタｒ4の回転方向の前端側エッジと段差部Ｓとの間の極弧角が５０°となっている。
【００２７】
ロータＲｔの外周側には、リラクタｒ0ないしｒ4の回転方向の前端側エッジ及び後端側エッジとリラクタｒ4の段差Ｓとを検出してパルスを発生するクランク角センサ１２が配置されている。クランク角センサ１２は、各リラクタに対向する磁極部を有する鉄心と、この鉄心に巻回された信号コイルと、鉄心に結合された永久磁石とを有する公知のもので、リラクタｒ0ないしｒ4の各エッジ及びリラクタｒ4の段差部が鉄心の磁極部の位置を通過する際に信号コイルと鎖交する磁束に生じる変化により、信号コイルにパルス波形のクランク角信号を誘起する。
【００２８】
図３を参照すると、本実施形態において、エンジン１の正転時にクランク角センサ１２がクランク角信号として発生するパルスがクランク軸の回転角度（クランク角）に対して示されている。図３に示された一連のパルスのうち、パルスＰ0AないしＰ3Aはそれぞれ、エンジンの正転時にクランク角センサ１２がリラクタｒ01ないしｒ03の回転方向の前端側エッジを検出したときに発生する一方の極性のパルスを示し、パルスＰ0BないしＰ3Bはそれぞれ、エンジンの正転時にクランク角センサ１２がリラクタｒ01ないしｒ03の回転方向の後端側エッジを検出したときに発生する他の極性のパルスを示している。またパルスＰ4Aは、クランク角センサ１２がエンジンの正転時にリラクタｒ4の回転方向の前端側エッジを検出したときに発生する一方の極性のパルスを示し、パルスＰ4B及びＰ4Cは、エンジンの正転時にクランク角センサがリラクタｒ4の段差部Ｓ及び回転方向の後端側エッジを検出したときに発生する他方の極性のパルスを示している。図示の例では、パルスＰ0AないしＰ4Aを正極性のパルスとし、パルスＰ0BないしＰ4B及びＰ4Cを負極性のパルスとしている。図４において、ＴＤＣはエンジンのピストンが上死点に達するときのクランク角位置を示している。
【００２９】
本明細書においては、θ4Aの位置を、エンジンのピストンの上死点に相当するクランク角位置よりも十分に進角した位置に設定された第１の基準クランク角位置とし、この第１の基準クランク角位置で発生するパルスＰ4Aを第１の基準パルスとしている。また第１の基準パルスの発生位置θ4Aよりも遅れ、エンジンのピストンの上死点に相当するクランク角位置ＴＤＣよりも進んだ位置に設定されたクランク角位置θ4Bを第２の基準クランク角位置とし、この第２の基準クランク角位置で発生するパルスＰ4Bを第２の基準パルスとする。更に、上死点に相当するクランク角位置ＴＤＣよりも遅れたクランク角位置θ4Cを第３の基準クランク角位置として、この第３の基準クランク角位置θ4Cで発生するパルスＰ4Cを第３の基準パルスとしている。
【００３０】
即ち，本実施形態で用いているクランク角センサ１２は、エンジンのピストンの上死点に相当するクランク角位置ＴＤＣよりも進角した位置に設定された第１の基準クランク角位置θ4Aで第１の基準パルスＰ4Aを発生し、第１の基準パルスの発生位置よりも遅れ、エンジンのピストンの上死点に相当するクランク角位置ＴＤＣよりも進んだ位置に設定された第２の基準クランク角位置θ4Bで第２の基準パルスＰ4Bを発生し、上死点に相当するクランク角位置ＴＤＣよりも遅れた第３の基準クランク角位置θ4Cで第３の基準パルスＰ4Cを発生し、第３の基準クランク角位置θ4Cから第１の基準クランク角位置θ4Aまでの間の区間で更に複数のパルスＰ0A，Ｐ0B，Ｐ1A，Ｐ1B，…，Ｐ3Bを発生するように構成されている。
【００３１】
図１において、１５は電子式コントロールユニット（ＥＣＵ）である。ＥＣＵ１５内には、マイクロプロセッサＭＰＵ１６、ＲＯＭ１７及びＲＡＭ１８の他、点火コイル３の一次コイルに流す電流を制御する点火回路１９、インジェクタ４を駆動するインジェクタ駆動回路２０及びポンプ７を駆動するポンプ駆動回路２１が設けられている。点火回路１９は、ＭＰＵ１６から点火信号が与えられたときに点火コイル３の一次電流に急峻な変化を生じさせて点火コイル３の二次コイルに点火用の高電圧を誘起させる回路で、点火コイル３と点火回路１９とによりエンジン１を点火する点火装置が構成されている。エンジンの点火位置（エンジンの点火が行われるクランク角位置）は、ＭＰＵ１６から点火回路１９に点火信号が与えられる位置により決まる。
【００３２】
点火回路１９としては、コンデンサ放電式の回路や電流遮断式の回路が知られているが、本発明を適用するエンジンの点火装置は、点火信号に応答して点火動作を行うものであれば、いかなる形式のものでもよい。本実施形態では、点火回路１９として、点火位置よりも位相が進んだ位置で一方の極性に充電されるコンデンサと、点火信号が与えられた時にオン状態になってコンデンサに蓄積された電荷を点火コイル３の一次コイルに放電させる放電用スイッチとを備えたコンデンサ放電式の回路が用いられている。
【００３３】
インジェクタ駆動回路２０は、ＭＰＵ１６から噴射指令信号が与えられたときにインジェクタ４のソレノイドコイルに電流を流してインジェクタ４のバルブを開く。インジェクタ４は、そのバルブが開いている間吸気管１０９内に燃料を噴射する。インジェクタ４が噴射する燃料の量は、燃料ポンプ７からインジェクタ４に与えられる燃料の圧力と、インジェクタ４がバルブを開いている時間（開弁時間）とにより決まる。本実施形態では、インジェクタ４に与えられる燃料の圧力が一定に保たれているため、燃料の噴射量は、インジェクタ４の開弁時間により管理される。
【００３４】
ＭＰＵ１６は、ＲＯＭ１７に記憶されたプログラムを実行することにより、本発明を実施するために必要な各種の機能ブロック（機能実現手段）を構成する。図４は、ＭＰＵに所定のプログラムを実行させることにより構成される機能ブロックを含む本発明の第１の実施形態の構成を示したものである。
【００３５】
図４において、３０は、クランク角センサ１２が発生するパルスを識別するパルス識別手段である。パルス識別手段３０は、クランク角センサ１２がリラクタｒ4を検出して、続いて発生する同極性のパルスＰ4B及びＰ4Cを検出した後最初に検出したパルスを、リラクタｒ0の前端側エッジに対応するクランク角位置θ0Aで発生したパルスＰ0Aであると認識してこのパルスに先頭番号を付し、以後順次発生するにパルスに連続番号を付すことにより、クランク角位置θ0B，θ1A，θ1B，θ2A，θ2B，…，θ4Aでそれぞれ発生するパルスＰ0B，Ｐ1A，Ｐ1B，Ｐ2A，Ｐ2B，…，Ｐ4Aを識別する。ＭＰＵは、これらのパルスからエンジンのクランク角情報と回転速度情報とを得る。
【００３６】
本実施形態では、第２の基準パルスＰ4Bの発生位置（第２の基準クランク角位置）θ4Bを、始動時の正規点火位置とする。この正規点火位置は、エンジンのピストンが圧縮行程の上死点に達するクランク角位置（上死点位置という。）よりも一定の角度だけ進角した位置であって、しかも平均的なキック力を有する運転者が始動操作を行う際に、始動装置からクランク軸に回転力（キック力）が与えられている状態でエンジンのピストンが圧縮行程の上死点を越えようとする際のクランク軸の回転速度が予測される変動範囲にあるときに、キックバックを発生させることがなく、かつエンジンから十分大きな始動トルクを発生させるために適した位置に設定される。
【００３７】
また本実施形態では、第３の基準パルスＰ4Cが発生する第３の基準クランク角位置θ4Cを、正規点火位置θ4Bよりも遅角した点火位置のうち、クランク軸に始動装置から回転力が与えられない状態になったときにキックバックが発生するのを抑制するために選択できる点火位置のうちで最も遅角した点火位置（最大遅角位置）に設定している。
【００３８】
ＭＰＵは、エンジンのピストンが上死点に達するクランク角位置に対して十分に進角した位置に設定された第１の基準クランク角位置を基準にして各点火位置を検出する。この場合ＭＰＵは、クランク軸が第１の基準クランク角位置から各点火位置まで回転する間にタイマに計測させる時間（点火位置検出用計測時間）の形で、回転速度やスロットルバルブ開度などの所定の制御条件に対してエンジンの各点火位置を演算する。ＭＰＵは、第１の基準パルスＰ4Aが発生したときに演算された計測時間をタイマにセットしてその計測を開始させ、その計測が完了したときに点火指令信号を発生させる。
【００３９】
ＭＰＵはまた、クランク角センサ１２がパルスを発生する間隔からエンジンの回転速度を検出する。本実施形態では、第１の基準パルスＰ4Aが発生する間隔（クランク軸が３６０°回転するのに要する時間）からエンジンの平均回転速度を求めて、この平均回転速度を制御条件としてエンジンの定常時の点火位置を演算する。またエンジンの始動時には、第１の基準パルスＰ4Aが発生してから始動時の正規点火位置を示す第２の基準パルスＰ4Bが発生するまでの時間Ｔをエンジンの始動時の正規点火位置の直前の回転速度情報を得るためのパラメータとし、このパラメータＴからエンジンの始動時の正規点火位置の直前の回転速度情報を得て点火を制御する。パラメータＴは、正規点火位置θ4Bの直前のエンジンの回転速度に反比例した値をとる。
【００４０】
本実施形態に係わるエンジン点火制御装置においては、エンジンの始動時の点火を制御する始動時点火制御部３１と、エンジンの始動が完了した後の定常時の点火を制御する定常時点火制御部３２と、点火制御部３１または３２が点火指令を発生したときに点火回路１９に点火信号を与える点火信号出力回路３３とが設けられる。
【００４１】
定常時点火制御部３２は、エンジンの始動が完了した後の定常時の点火を制御する機能ブロックで、この定常時点火制御部３２は、パルス識別手段３０により識別されたパルスからエンジンの回転速度情報を得て、エンジンの各回転速度における点火位置を演算する点火位置演算部と、基準クランク角位置θ4Aが検出されたときに演算された点火位置を検出するための計測値をタイマに設定してその計測を開始させ、タイマがセットされた計測値の計測を完了したときに点火指令を点火信号出力回路３３に与える点火指令発生部とにより構成される。本発明に係わる点火制御装置において、定常時点火制御部３２の構成は従来と同様でよいので、その詳細な説明は省略する。
【００４２】
本実施形態では、エンジンの始動時の正規点火位置の直前の一定のクランク角区間（本実施形態ではθ4Aからθ4Bまでの区間）をクランク軸が回転するのに要した時間Ｔを正規点火位置の直前のエンジンの回転速度情報を含む回転速度検出用パラメータとして検出するパラメータ検出手段３４を設けて、このパラメータ検出手段３４が検出したパラメータＴから正規点火位置の直前の回転速度の情報を得るようにしている。
【００４３】
パラメータ検出手段３４は、例えば、パルスＰ4AがＭＰＵに読み込まれたタイミングでのタイマの計測値とパルスＰ4BがＭＰＵに読み込まれたタイミングでのタイマの計測値とから時間Ｔを演算して、演算した時間Ｔをパラメータとして始動時点火制御部３１に与えるように構成される。始動時点火制御部３１は、パラメータＴの値が予め設定された判定値以上であるときに正規点火位置の直前のエンジンの回転速度が判定速度以下であると判定する。
【００４４】
本実施形態ではまた、パルス識別手段３０によりパルスＰ4Bが発生したことが識別されたときにエンジンのクランク角位置が始動時の正規点火位置θ4Bにあることを検出して、正規点火位置信号Ｓ4Bを発生する正規点火位置信号発生手段３５が設けられている。正規点火位置信号発生手段３５が発生する正規点火位置信号は、パラメータ検出手段３４により検出されたパラメータＴとともに始動時点火制御部３１に与えられる。
【００４５】
始動時点火制御部３１は、エンジンの始動時の点火を制御する機能ブロックである。始動時点火制御部３１は、エンジンの始動時にできるだけ大きな始動トルクを発生させるように始動時の点火位置を制御することを基本とするが、エンジンの始動時にキックバックが発生するおそれがある状況が検出されたときには、エンジンの点火位置を遅らせるか、または点火を停止させることによりキックバックの発生を防止する。
【００４６】
本実施形態の始動時点火制御部３１は、エンジンのピストンが上死点に達するクランク角位置ＴＤＣよりも進角した位置に設定された始動時の正規点火位置θ4Bの直前の位置でエンジンの回転速度を検出して、検出した回転速度が予め設定された判定速度よりも高いとき（パラメータＴが判定値よりも小さいとき）にエンジンの点火位置を正規点火位置θ4Bとし、検出した回転速度が判定速度以下であるとき（パラメータＴが判定値以上であるとき）には正規点火位置よりも遅角した位置に設定された最大遅角位置θ4Cを越えない範囲でエンジンの点火位置を検出された回転速度の低さの程度に見合った遅角量だけ遅角させるように構成される。
【００４７】
始動時点火制御部３１に上記の制御を行わせるため、本実施形態では、始動時の正規点火位置の直前のエンジンの回転速度が、点火位置の遅角を開始する回転速度であるか否かを判定するためにパラメータＴと比較される判定値として、遅角開始判定値が用意される。また始動時の正規点火位置の直前のエンジンの回転速度が、点火位置を最大遅角位置とする回転速度であるか否かを判定するためにパラメータＴと比較される判定値として、遅角終了判定値が用意される。またエンジンの始動時に選択し得る最も遅角した点火位置として、最大遅角位置が設定される。そして、パラメータＴが予め設定された遅角開始判定値未満であるときに正規点火位置θ4Bでエンジンを点火し、パラメータＴが遅角開始判定値以上で、設定された遅角終了判定値（＞遅角開始判定値）以下の範囲にあるときにパラメータＴの大きさに見合った遅角量だけ正規点火位置θ4Bよりも遅角した点火位置でエンジンを点火し、パラメータＴが遅角終了判定値に達したときに点火位置を最大遅角位置とするように始動時点火制御部３１が構成される。
【００４８】
本発明においては、エンジンの始動時に始動装置からクランク軸に回転力が加えられている状態ではキックバックが発生し難いが、始動装置からクランク軸に回転力が加えられなくなった状態ではキックバックが発生し易いことに着目して、始動装置からクランク軸に回転力が与えられているか否かによって始動時点火制御部の制御内容を切り換える。このように始動時点火制御部の制御内容を切り換えることにより、始動装置からクランク軸に回転力が与えられている状態では、エンジンの始動性を確保することを優先しつつキックバック防止効果を得るようにエンジンの点火を制御し、始動装置からクランク軸に回転力が与えられなくなったときに、大きなキックバック防止効果を生じさせるようにエンジンの点火を制御する。
【００４９】
上記の制御を可能にするため、本発明においては、エンジンの始動操作が開始された時点からのエンジンのクランク軸の回転角度を始動時回転角度として検出する始動時回転角検出手段３６と、各正規点火位置でこの回転角度検出手段により検出された回転角度が設定角度に達したときに遅角開始判定値及び遅角終了判定値の値を切り換える切換え手段３７とを設ける。上記設定角度は、エンジンの始動時に始動装置からクランク軸に回転力が加えられている角度にほぼ等しく設定する。キックスタータが用いられる場合、上記設定角度は５４０度に設定するのが適当である。このように設定角度を設定しておくと、始動時回転角度が設定角度未満であるときに、始動装置からクランク軸に回転力が与えられている状態にあると判定することができ、始動時回転角度が設定角度以上であるときに、始動装置からクランク軸に回転力が与えられていない状態にあると判定することができる。
【００５０】
本実施形態で用いる始動時回転角検出手段３６は、パルス識別手段３０により識別されたパルスの内、６０度間隔で発生するパルスＰ4A，Ｐ4C，Ｐ0A，Ｐ1A，Ｐ2A及びＰ3Aを計数することによりクランク軸の始動時回転角度を６０度単位で検出して、検出した始動時回転角度が設定角度（５４０度）に達したときに遅角開始判定値及び遅角終了判定値の値を切り換える。
【００５１】
遅角開始判定値及び遅角終了判定値の値の切り換え方は種々考えられるが、本実施形態では、点火位置の遅角を開始するか否かを判定するために正規点火位置の直前の位置で検出された回転速度と比較される遅角開始判定速度として、エンジンの始動装置からクランク軸に回転力が与えられているときに用いる第１の遅角開始判定速度と、始動装置からクランク軸に回転力が与えられなくなったときに用いる第２の遅角開始判定速度（＞第１の遅角開始判定速度）とを用意しておく。そして、始動装置からクランク軸に回転力が与えられている状態では、正規点火位置の直前の位置で検出された回転速度が第１の遅角開始判定速度以下であるときに点火位置を回転速度の低下に見合った遅角量だけ正規点火位置よりも遅角させる制御を行わせ、始動装置からクランク軸に回転力が与えられなくなった状態では、正規点火位置の直前の位置で検出された回転速度が第２の遅角開始判定速度以下であるときに点火位置を回転速度の低下の程度に見合った遅角量だけ正規点火位置よりも遅角させる制御を行わせる。
【００５２】
また点火位置を最大遅角位置とするか否かを判定するために正規点火位置の直前の位置で検出された回転速度と比較される遅角終了判定速度として、エンジンの始動装置からクランク軸に回転力が与えられているときに用いる第１の遅角終了判定速度と、始動装置からクランク軸に回転力が与えられなくなったときに用いる第２の遅角終了判定速度（＞第１の遅角終了判定速度）とを用意して、始動装置からクランク軸に回転力が与えられている状態では、正規点火位置の直前の位置で検出された回転速度が第１の遅角終了判定速度以下であるときに点火位置を最大遅角位置とし、始動装置からクランク軸に回転力が与えられなくなった状態では、正規点火位置の直前の位置で検出された回転速度が第２の遅角終了判定速度以下であるときに点火位置を最大遅角位置とする。
【００５３】
前述のように、本実施形態では、正規点火位置の直前の一定区間をエンジンが回転するのに要した時間Ｔを回転速度を検出するためのパラメータ（変数）として用いて、パラメータＴを遅角開始判定値と比較することにより点火位置を正規点火位置より遅角させるか否かを判定し、パラメータＴを遅角終了判定値と比較することにより点火位置を最大遅角位置とするか否かを判定する。
【００５４】
図５を参照すると、本実施形態において始動時の点火位置とパラメータＴとの間に持たせる関係がグラフの形で示されている。同図において、破線で示した折れ線は、キック力が加わっているときの点火位置とパラメータＴとの関係を示し、実線で示した折れ線は、キック力が加わっていないときの点火位置とパラメータＴとの関係を示している。この例では、点火位置を正規点火位置よりも遅角させるか否かを判定するために正規点火位置の直前の位置で検出されたパラメータＴと比較される遅角開始判定値として、エンジンの始動装置からクランク軸に回転力が与えられているときに用いる第１の遅角開始判定値Ｔs1と、始動装置からクランク軸に回転力が与えられなくなったときに用いる第２の遅角開始判定値Ｔs2（＜第１の遅角開始判定値）とを用意し、始動装置からクランク軸に回転力が与えられている状態では、正規点火位置の直前の位置で検出されたパラメータＴが第１の遅角開始判定値Ｔs1以上であるときに点火位置をパラメータの増大の程度に見合った遅角量だけ正規点火位置θ4Bよりも遅角させる制御を行わせ、始動装置からクランク軸に回転力が与えられなくなった状態では、正規点火位置の直前の位置で検出されたパラメータＴが第２の遅角開始判定値Ｔs2以上であるときに点火位置をパラメータの増大の程度に見合った遅角量だけ正規点火位置θ4Bよりも遅角させる制御を行わせる。
【００５５】
また点火位置を最大遅角位置とするか否かを判定するために正規点火位置の直前の位置で検出されたパラメータＴと比較される遅角終了判定値として、エンジンの始動装置からクランク軸に回転力が与えられているときに用いる第１の遅角終了判定値Ｔe1と、始動装置からクランク軸に回転力が与えられなくなったときに用いる第２の遅角終了判定値Ｔe2（＜第１の遅角終了判定値）とを用意して、始動装置からクランク軸に回転力が与えられている状態では、正規点火位置の直前の位置で検出されたパラメータＴが第１の遅角終了判定値Ｔe1以上であるときに点火位置を最大遅角位置θ4Cとし、始動装置からクランク軸に回転力が与えられなくなった状態では、正規点火位置の直前の位置で検出されたパラメータＴが第２の遅角終了判定値Ｔe2以上であるときに点火位置を最大遅角位置θ4Cとする。
【００５６】
図６を参照すると、図４に示された切換え手段３７と、始動時点火制御部３１とを構成するためにＭＰＵに実行させる割り込み処理のアルゴリズムの一例を示すフローチャートが示されている。図６の割り込み処理は、クランク角センサ１２が第２の基準パルスＰ4Bを発生する毎に実行される処理である。このアルゴリズムによる場合には、ステップ１で始動開始からのクランク軸の回転角度である始動時回転角度が設定角度（５４０°）未満であるか否かを判定する。その結果始動時回転角度が設定角度未満であるときにはステップ２に進んで第１の遅角開始判定値Ｔs1を遅角開始判定値としてセットし、ステップ３で第１の遅角終了判定値Ｔe1を判定に用いる遅角終了判定値としてセットする。またステップ１で始動時回転角度が設定角度以上であると判定されたときには、ステップ４に進んで第２の遅角開始判定値Ｔs2を判定に用いる遅角開始判定値としてセットし、ステップ５で第２の遅角終了判定値Ｔe2を判定に用いる遅角終了判定値としてセットする。この例では、ステップ１ないし５により、切換え手段３７が構成される。
【００５７】
ステップ３またはステップ５が実行された後、ステップ６が実行されて、始動時の正規点火位置θ4Bで検出されたパラメータＴがセットされた遅角開始判定値未満であるか否かを判定する。その結果、パラメータＴが遅角開始判定値未満であるとき（エンジンの回転速度が遅角開始判定速度を超えているとき）には、ステップ７に進んで直ちに（正規点火位置θ4Bで）点火信号出力回路３３に点火指令を与える点火処理を行わせる。ステップ６でパラメータＴが遅角開始判定値以上である（エンジンの回転速度が遅角開始判定速度以下である）と判定されたときには、ステップ８に進んでパラメータＴがセットされた遅角終了判定値未満であるか否かを判定する。その結果、パラメータＴがセットされた遅角終了判定値未満であると判定されたときには、ステップ９に進んでパラメータＴの大きさに見合った点火位置検出用計測値を点火タイマにセットする処理を行う。この場合の点火位置検出用計測値は、正規点火位置θ4Bから遅角された点火位置までエンジンが回転するのに要する時間であり、パラメータＴの値に応じてマップ演算される。この場合には、点火タイマが計測値の計測を完了したときに点火信号出力回路に点火指令が与えられて点火回路１９に点火信号が与えられる。またステップ８でパラメータＴが遅角終了判定値以上である（回転速度が遅角終了判定速度以下である）と判定されたときには、ステップ１０に進んで最大遅角位置で点火信号出力回路３３に点火指令を与える処理を行う。図６のアルゴリズムによる場合には、ステップ６ないし１０により始動時点火制御部３１が構成される。
【００５８】
本実施形態の点火制御装置において、始動時の点火位置を始動性を向上させることを優先して設定した正規点火位置に固定した状態でエンジンを始動する実験を繰り返し行ったところ、始動時回転角度が設定角度未満であるとき（キック力がクランク軸に加えられているとき）に行われる最初の圧縮行程ではキックバックが生じることは殆どなかったが、始動時回転角度が設定角度以上になった状態で行われる２回目の圧縮行程では、高い頻度でキックバックが発生することが明らかになった。図１３は、始動時の点火位置を始動性を向上させることを優先して設定した正規点火位置に固定した状態でエンジンを始動する操作を行った際に実測された点火回路１９内の点火コンデンサの端子電圧と、クランク角センサが出力するパルス波形と、エンジンの吸気管内の圧力（負圧）の変化とを時間ｔに対して示したものである。この例では、点火回路１９が、タイミングｔ1，ｔ2及びｔ3で点火コンデンサに蓄積された電荷を放電して点火動作を行っている。タイミングｔ1で最初の圧縮行程の上死点の手前での点火が行われ、タイミングｔ3で２回目の圧縮行程の上死点の手前での点火が行われている。タイミングｔ2での点火は排気行程の上死点の手前で行われたため、この点火により生じた火花は無駄火となっている。この例では、最初の圧縮行程で正規点火位置で検出されたパラメータＴ1が遅角開始判定値未満であったため、正規点火位置で点火が行われているがキックバックは生じなかった。これに対し、２回目の圧縮行程では、正規点火位置で検出されたパラメータＴ2が遅角終了判定値を大きく越えていたため、キックバックが発生し、タイミングｔ4でエンジンが逆転した。
【００５９】
始動時の点火位置を一定とする場合に、図１３に示したように、２回目の圧縮行程での点火でキックバックが発生しないようにするためには、始動時の点火位置を始動性を向上させることができる点火位置θ4Bよりも遅角された位置に設定する必要があるが、このように始動時の点火位置を設定すると、始動開始後最初に行われるタイミングｔ1における点火により大きな始動トルクを発生させることができないことがあるため、２回目の点火によってもエンジンの回転数をアイドリング回転数まで上昇させることができずにエンジンの始動に失敗することがある。
【００６０】
これに対し、本発明のように、始動装置からクランク軸に回転力が与えられている状態と、始動装置からクランク軸に回転力が与えられなくなった状態とで、遅角開始判定値及び遅角終了判定値を切換えるようにすると、始動操作開始後、始動装置からクランク軸に回転力が与えられている状態で行われる最初の圧縮行程では、始動時に選択し得る点火位置のうち、始動性を確保するために適した進角した点火位置θ4Bで点火を行わせ、始動装置からクランク軸に回転力が与えられなくなった状態で行われる（キックバックが発生確率が高い）２回目の圧縮行程では、キックバックを防ぐために適した遅角された点火位置で点火を行わせることができるため、エンジンの始動性を確保しつつキックバックが発生するのを確実に防ぐことができる。
【００６１】
図１４は、１回目の圧縮行程で始動時の正規点火位置の直前で検出された回転速度と２回目の圧縮行程の正規点火位置の直前で検出された回転速度とがほぼ等しい場合のエンジンの回転速度の推移の一例を示したものである。同図（Ａ）は、クランク角信号を示し、（Ｂ）はエンジンの回転速度をクランク角に対して示している。図１４（Ｂ）において、Ｎa1は、クランク軸にキック力が与えられている状態で行われた１回目の圧縮行程において第１の基準クランク角位置θ4Aと第２の基準クランク角位置（始動時の正規点火位置）θ4Bとの間で計測された回転速度、Ｎa2は、クランク軸にキック力が与えられていない状態で行われた２回目の圧縮行程において第１の基準クランク角位置θ4Aと第２の基準クランク角位置（始動時の正規点火位置）θ4Bとの間で計測された回転速度である。またＮs1は１回目の圧縮行程で設定された第１の遅角開始回転速度であり、Ｎs2は２回目の圧縮行程で設定された第２の遅角開始回転速度である。Ｎ1は、１回目の圧縮行程における各瞬時の回転速度を示し、Ｎ2は２回目の圧縮行程における瞬時回転速度を示している。
【００６２】
図１４に示した例においては、１回目の圧縮行程においても、２回目の圧縮行程においても、正規点火位置の直前に検出された回転速度Ｎa1及びＮa2がほぼ等しくなっている。このような状態で、１回目の圧縮行程においても、２回目の圧縮行程においても遅角開始判定速度を同一に設定した場合には、以下に示すような問題が生じる。例えば、１回目の圧縮行程においても、２回目の圧縮行程においても遅角開始判定速度をＮs1に設定した場合には、１回目の圧縮行程においても、２回目の圧縮行程においても正規点火位置θ4Bで点火が行われるため、２回目の圧縮行程において、図示のＮ2のようにキックバックが発生してしまうことがある。また１回目の圧縮行程においても、２回目の圧縮行程においても遅角開始判定速度をＮs2に設定した場合には、１回目の圧縮行程で点火位置が正規点火位置よりも遅角してしまうため、大きな始動トルクを発生させることができず、エンジンの始動に失敗するおそれがある。これに対し、本発明では、１回目の圧縮行程では遅角開始判定速度をＮs1として正規点火位置θ4Bで点火を行わせ、２回目の圧縮行程では、遅角開始判定速度をＮs2として正規点火位置よりも遅角した位置で点火を行わせることができるため、始動性を向上させてしかもキックバックの発生を防ぐことができる。
【００６３】
第２の実施形態
第１の実施形態では、基準パルスを発生させるリラクタｒ4として、途中に段差を有する突起を用いたが、本実施形態では、図７に示したように、途中に段差を有しない円弧状の突起からなるリラクタｒ4を用いる。この場合、リラクタｒ4の極弧角は、第１の基準クランク角位置θ4Aから第２の基準クランク角位置θ4Bまでの角度（本実施形態では５０°）に等しくしておく。このようにリラクタを設けた場合にクランク角センサ１２が出力するクランク角信号の波形を図８に示した。図８に示されたクランク角信号は、図３に示された波形からパルスＰ4Cを省略した波形になる。
【００６４】
図８に示したようなクランク角信号を用いる場合には、例えば図９に示すように、パラメータＴと比較する遅角開始判定値として、クランク軸にキック力が加わっているときに用いる第１の遅角開始判定値Ｔs1とクランク軸にキック力が加わっていないときに用いる第２の遅角開始判定値Ｔs2とを用意し、遅角終了判定値として、クランク軸にキック力が加わっているときに用いる第１の遅角終了判定値Ｔe1とクランク軸にキック力が加わっていないときに用いる第２の遅角終了判定値Ｔe2とを用意しておく。
【００６５】
本実施形態において、始動時回転角度が設定角度未満のとき（クランク軸にキック力が加わっているとき）には、正規点火位置θ4Bの直前に検出されたパラメータＴが第１の遅角開始判定値Ｔs1未満であるときに正規点火位置θ4Bで点火を行わせ、正規点火位置θ4Bの直前に検出されたパラメータＴが第１の遅角開始判定値Ｔs1以上であるときには、パラメータＴの増大の程度に応じて遅角させた点火位置で点火を行わせる。正規点火位置θ4Bの直前に検出されたパラメータＴが第１の遅角終了判定値Ｔe1に達したときに点火位置を最大遅角位置θxとし、パラメータＴが第１の遅角終了判定値Ｔe1を超える場合にはエンジンの点火を停止させる。
【００６６】
また始動時回転角度が設定角度以上であるとき（クランク軸にキック力が加わっていないとき）には、正規点火位置θ4Bの直前に検出されたパラメータＴが第２の遅角開始判定値Ｔs2未満であるときに正規点火位置θ4Bで点火を行わせ、正規点火位置θ4Bの直前に検出されたパラメータＴが第２の遅角開始判定値Ｔs2以上であるときには、パラメータＴの増大の程度に応じて遅角させた点火位置で点火を行わせる。正規点火位置θ4Bの直前に検出されたパラメータＴが第２の遅角終了判定値Ｔe2に達したときに点火位置を最大遅角位置θxとし、パラメータＴが第２の遅角終了判定値Ｔe2を超えている場合にはエンジンの点火を停止させる。
【００６７】
第３の実施形態
上記の実施形態では、始動時回転角検出手段３６により検出された始動時回転角度に応じて、遅角開始判定値及び遅角終了判定値を切換えるようにしたが、本発明の第３の実施形態においては、正規点火位置において検出された始動時回転角度に応じて始動時の正規点火位置及び最大遅角位置を切換える。本実施形態に係わる点火制御装置の構成を示すブロック図を図１０に示した。図１０のブロック図は、切換え手段３７が正規点火位置及び最大遅角位置を切換えるように構成されている点を除き、図４のブロック図と同様である。また本実施形態でクランクセンサ１２が検出するリラクタは図２に示されたものと同じであり、クランク角センサ１２が出力するクランク角信号の波形は図３に示されたものと同様である。
【００６８】
本実施形態では、図１１に示すように、パラメータＴに対して、始動時回転角度が設定角度未満である場合（クランク軸にキック力が加えられている場合）及び設定角度以上である場合（クランク軸にキック力が加えられていない場合）に共通な一つの遅角開始判定値Ｔsと、一つの遅角終了判定値Ｔeとを設定しておき、クランク軸にキック力が加わっている場合の正規点火位置θ11及び最大遅角位置θ12と、クランク軸にキック力が加わっている場合の正規点火位置θ21及び最大遅角位置θ22とを設定しておく。
【００６９】
本実施形態においては、始動時回転角度が設定角度未満で（クランク軸にキック力が加わっている状態で）、パラメータＴが遅角開始判定値Ｔs未満であるときに点火位置をキック力が与えられているときの正規点火位置θ11とし、パラメータＴが遅角開始判定値Ｔs以上であるときに、点火位置を正規点火位置θ11よりも遅角した位置とする。また始動時回転角度が設定角度未満である状態でパラメータＴが遅角終了判定値Ｔeに達したときに点火位置をキック力が与えられているときの最大遅角位置θ12とする。
【００７０】
本実施形態においてはまた、始動時回転角度が設定角度以上である（クランク軸にキック力が加わっていない）状態で、パラメータＴが遅角開始判定値Ｔs未満であるときに点火位置をキック力が与えられていないときの正規点火位置θ21とする。また始動時回転角度が設定角度以上で、パラメータＴが遅角開始判定値Ｔs以上であるときに点火位置を正規点火位置θ21よりも遅角した位置とし、パラメータＴが遅角終了判定値Ｔeに達したときに点火位置をキック力が与えられていないときの最大遅角位置θ22とする。
【００７１】
本実施形態において、切換え手段３７及び始動時点火制御部３１を構成するためにＭＰＵに実行させる割り込み処理のアルゴリズムの一例を図１２に示した。図１２の割り込み処理は、クランク角センサ１２が第２の基準パルスＰ4Bを発生する毎に実行される処理である。
【００７２】
このアルゴリズムによる場合には、ステップ１で始動開始からのクランク軸の回転角度である始動時回転角度が設定角度（５４０°）未満であるか否かを判定する。その結果始動時回転角度が設定角度未満であるときにはステップ２に進んで、キック力が与えられているときの正規点火位置θ11を正規点火位置としてセットし、ステップ３でキック力が与えられているときの最大遅角位置θ12を最大遅角位置としてセットする。またステップ１で始動時回転角度が設定角度以上であると判定されたときには、ステップ４に進んでキック力が与えられていないときの正規点火位置θ21を正規点火位置としてセットし、ステップ５でキック力が与えられていないときの最大遅角位置θ22を最大遅角位置としてセットする。この例では、ステップ１ないし５により、切換え手段３７が構成される。
【００７３】
ステップ３またはステップ５が実行された後、ステップ６が実行されて、第２の基準クランク角位置θ4Bで検出されたパラメータＴがセットされた遅角開始判定値Ｔs未満であるか否かを判定する。その結果、パラメータＴが遅角開始判定値Ｔs未満であるとき（エンジンの回転速度が遅角開始判定速度を超えているとき）には、ステップ７に進んでセットされた正規点火位置（θ11またはθ21）で点火信号出力回路３３に点火指令を与える点火処理を行わせる。ステップ６でパラメータＴが遅角開始判定値Ｔs以上である（エンジンの回転速度が遅角開始判定速度以下である）と判定されたときには、ステップ８に進んでパラメータＴがセットされた遅角終了判定値Ｔe未満であるか否かを判定する。その結果、パラメータＴがセットされた遅角終了判定値Ｔe未満であると判定されたときには、ステップ９に進んでパラメータＴの大きさに見合った点火位置検出用計測値を点火タイマにセットする処理を行う。この場合の点火位置検出用計測値は、正規点火位置(θ11またはθ21）から遅角された点火位置までエンジンが回転するのに要する時間であり、パラメータＴの値に応じてマップ演算される。この場合には、点火タイマが計測値の計測を完了したときに点火信号出力回路に点火指令が与えられて点火回路１９に点火信号が与えられる。またステップ８でパラメータＴが遅角終了判定値Ｔe以上である（回転速度が遅角終了判定速度以下である）と判定されたときには、ステップ１０に進んで最大遅角位置（θ12またはθ22）で点火信号出力回路３３に点火指令を与える処理を行う。図１２のアルゴリズムによる場合には、ステップ６ないし１０により始動時点火制御部３１が構成される。
【００７４】
上記の実施形態では、クランク角センサが１個の段付きのリラクタｒ4と４個のリラクタｒ0ないしｒ3とを検出して、クランク角センサが出力するパルスから、クランク軸の回転角度を６０°単位で検出し得るようにしたが、段付きリラクタ以外のリラクタの数を増やして６０°よりも小さい角度を単位として（更に高い分解能で）クランク軸の回転角度を検出するようにしてもよい。また場合によっては、段付きリラクタ以外のリラクタの数を３個未満として、６０°単位よりも大きな単位でクランク軸の回転角を検出するようにしてもよい。
【００７５】
上記の実施形態では、クランク角センサの出力パルスを用いてクランク軸の回転角度を検出するように始動時回転角検出手段３６を構成したが、エンジンのクランク軸にロータが取り付けられた交流発電機が設けれている場合には、この交流発電機の出力を、その零クロス点またはピーク点でレベル変化を示す位相信号に変換する波形整形回路を設けて、この波形整形回路から得られる位相信号からクランク軸の回転角度を検出するように始動時回転角検出手段３６を構成してもよい。このように構成すると、多極の交流発電機が設けられている場合に、高い分解能でクランク軸の回転角度を検出することができる。
【００７６】
上記の説明では、人力により操作される始動装置としてキックスタータを例に挙げたが、リコイルスタータなどの他の形式の始動装置を用いる場合にも本発明を適用することができる。
【００７７】
上記の説明では、４ストロークエンジンを人力により始動する場合を例にとったが、本発明は２ストロークエンジンを人力により始動する場合にも適用することができる。
【００７８】
まとめ
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本願明細書及び図面に開示された発明を以下にまとめて示す。
【００７９】
（１）第１の発明
第１の発明は、人力により始動が行われるエンジンの始動時及び定常時の点火を制御するエンジン用点火制御装置であって、本発明は、第１の実施形態ないし第３の実施形態に開示されている。
本発明においては、エンジンの始動時にエンジンが正規点火位置の直前の一定区間を回転するのに要した時間を、エンジンの回転速度を検出するためのパラメータとして、該パラメータが設定された遅角開始判定値以上であるとき（エンジンの始動時にキックバックが発生するおそれがあるとき）にエンジンの点火位置を遅らせるか、または点火を停止させることによりキックバックの発生を防止する機能を有する始動時点火制御部と、エンジンの始動操作が開始された時からのエンジンのクランク軸の回転角度を始動時回転角度として検出する始動時回転角検出手段と、始動時回転角検出手段により検出された始動時回転角度が設定角度未満であるときにエンジンの始動性を損なわない範囲でキックバック防止効果を生じさせ、検出された始動時回転角度が前記設定角度以上であるときには前記始動時回転角度が前記設定角度以下であるときのキックバック防止効果よりも大きなキックバック防止効果を生じさせるように、検出された始動時回転角度に応じて前記始動時点火制御部の制御内容を切り換える切換え手段とが設けられる。
【００８０】
（２）第２の発明
第２の発明は、第１の発明に適用されるもので、本発明は第１の実施形態及び第２の実施形態に開示されている。
本発明においては、始動時点火制御部が、エンジンのピストンが上死点に達するクランク角位置よりも進角した位置に設定された始動時の正規点火位置の直前の位置でエンジンの回転速度を検出して、検出した回転速度が予め設定された判定速度よりも高いときに正規点火位置でエンジンを点火し、検出した回転速度が判定速度以下であるときには正規点火位置よりも遅角した位置に設定された最大遅角位置を越えない範囲で、回転速度に見合った遅角量だけ遅角させられた点火位置でエンジンを点火するように構成される。また切換え手段は、正規点火位置で始動時回転角検出手段により検出された始動時回転角度が設定角度未満であるときにエンジンの始動性を損なわない範囲でキックバック防止効果を生じさせ、正規点火位置で始動時回転角検出手段により検出された始動時回転角度が設定角度以上であるときには始動時回転角度が設定角度未満であるときのキックバック防止効果よりも大きなキックバック防止効果を生じさせるべく、検出された始動時回転角度に応じて、判定速度を切り換えるように構成される。
【００８１】
（３）第３の発明
第３の発明は、第１の発明に適用されるもので、本発明は、第３の実施形態に開示されている。
本発明においては、始動時点火制御部及び切換え手段が以下に示すように構成される。  始動時点火制御部は、エンジンのピストンが上死点に達するクランク角位置よりも進角した位置に設定された始動時の正規点火位置の直前の位置でエンジンの回転速度を検出して、検出した回転速度が予め設定された判定速度よりも高いときに前記エンジンの点火位置を前記正規点火位置とし、検出した回転速度が前記判定速度以下であるときには前記正規点火位置よりも遅角した位置に設定された最大遅角位置を越えない範囲で前記エンジンの点火位置を検出された回転速度に見合った遅角量だけ遅角させるように構成される。
また切換え手段は、正規点火位置で始動時回転角検出手段により検出された始動時回転角度が設定角度未満であるときにエンジンの始動性を損なわない範囲でキックバック防止効果を生じさせ、正規点火位置で始動時回転角検出手段により検出された始動時回転角度が前記設定角度以上であるときには始動時回転角度が前記設定角度未満であるときのキックバック防止効果よりも大きなキックバック防止効果を生じさせるべく、検出された始動時回転角度に応じて始動時の正規点火位置及び前記最大遅角位置を切り換えるように構成される。
【００８２】
（４）第４の発明
第４の発明は、第２の発明に適用されるもので、第１の実施形態及び第２の実施形態に開示されているものである。
本発明においては、始動時の正規点火位置の直前の一定のクランク角区間をクランク軸が回転するのに要した時間をエンジンの回転速度の情報を含む回転速度検出用パラメータとして検出するパラメータ検出手段が設けられる。この場合、始動時点火制御部は、パラメータの値が予め設定された判定値以上であるときにエンジンの回転速度が判定速度以下であると判定するように構成される。
【００８３】
（５）第５の発明
第５の発明は、第３の発明に適用されるもので、本発明は、第３の実施形態に開示されている。
本発明においても、始動時の正規点火位置の直前の一定のクランク角区間をクランク軸が回転するのに要した時間をエンジンの回転速度の情報を含む回転速度検出用パラメータとして検出するパラメータ検出手段が設けられ、始動時点火制御部は、パラメータの値が予め設定された判定値以上であるときにエンジンの回転速度が判定速度以下であると判定するように構成される。
【００８４】
（６）第６の発明
第６の発明は、第２の発明に適用されるもので、第１の実施形態及び第２の実施形態に開示されたものである。
本発明においては、エンジンのクランク軸の予め定められた複数の回転角度位置でパルス信号を発生するクランク角センサが設けられ、始動時回転角検出手段は、クランク角センサの出力パルスから始動時回転角度を検出するように構成される。また始動時点火制御部は、クランク角センサの出力パルスから正規点火位置と最大遅角位置とを検出するように構成される。
【００８５】
（７）第７の発明
第７の発明は、第３の発明に適用されるもので、第３の実施形態に開示されたものである。
本発明においても、エンジンのクランク軸の予め定められた複数の回転角度位置でパルス信号を発生するクランク角センサが設けられ、始動時回転角検出手段は、クランク角センサの出力パルスから始動時回転角度を検出するように構成される。また始動時点火制御部は、クランク角センサの出力パルスから正規点火位置と最大遅角位置とを検出するように構成される。
【００８６】
（８）第８の発明
第８の発明は、第２の発明に適用されるもので、本発明においては、エンジンのクランク軸にロータが取り付けられた交流発電機と、この交流発電機の出力の零クロス点またはピーク点でレベル変化を示す位相信号に変換する波形整形回路とが設けられ、始動時回転角検出手段は、位相信号からクランク軸の回転角度を検出するように構成される。
【００８７】
（９）第９の発明
第９の発明は、第３の発明に適用されるもので、本発明においても、エンジンのクランク軸にロータが取り付けられた交流発電機と、この交流発電機の出力の零クロス点またはピーク点でレベル変化を示す位相信号に変換する波形整形回路とが設けられ、始動時回転角検出手段は、位相信号からクランク軸の回転角度を検出するように構成される。
【００８８】
（１０）第１０の発明
第１０の発明は、第４の発明に適用されるもので、第１の実施形態及び第２の実施形態により開示されたものである。
本発明においては、エンジンのピストンの上死点に相当するクランク角位置よりも進角した位置に設定された第１の基準クランク角位置で第１の基準パルスを発生し、第１の基準パルスの発生位置よりも遅れ、エンジンのピストンの上死点に相当するクランク角位置よりも進んだ位置に設定された第２の基準クランク角位置で第２の基準パルスを発生し、上死点に相当するクランク角位置よりも遅れた第３の基準クランク角位置で第３の基準パルスを発生し、第３の基準クランク角位置から第１の基準クランク角位置までの間の区間で更に複数のパルスを発生するクランク角センサが設けられる。この場合、始動時点火制御部は、クランク角センサが第２の基準パルスを発生する位置及び第３の基準パルスを発生する位置をそれぞれエンジンの始動時の正規点火位置及び最大遅角位置として検出し、パラメータ検出手段は、第１の基準クランク角位置から第２の基準クランク角位置までクランク軸が回転するのに要した時間を回転速度検出用パラメータとして検出する。
【００８９】
（１１）第１１の発明
第１１の発明は、第５の発明に適用されるもので、第３の実施形態により開示されたものである。
本発明においても、エンジンのピストンの上死点に相当するクランク角位置よりも進角した位置に設定された第１の基準クランク角位置で第１の基準パルスを発生し、前記第１の基準パルスの発生位置よりも遅れ、エンジンのピストンの上死点に相当するクランク角位置よりも進んだ位置に設定された第２の基準クランク角位置で第２の基準パルスを発生し、前記上死点に相当するクランク角位置よりも遅れた第３の基準クランク角位置で第３の基準パルスを発生し、前記第３の基準クランク角位置から第１の基準クランク角位置までの間の区間で更に複数のパルスを発生するクランク角センサが設けられる。また始動時点火制御部は、第２の基準パルスを基準としてエンジンの始動時の各正規点火位置及び最大遅角位置を検出し、パラメータ検出手段は、第１の基準クランク角位置から第２の基準クランク角位置までクランク軸が回転するのに要した時間を回転速度検出用パラメータとして検出する。
【００９０】
（１２）第１２の発明
第１２の発明は、人力により始動が行われるエンジンの始動時の点火を制御する始動時点火制御部と定常時の点火を制御する定常時点火制御部とを有するエンジン用点火制御装置に適用されるもので、前記第１の実施形態により開示されたものである。
本発明においては、エンジンのピストンの上死点に相当するクランク角位置よりも進角した位置に設定された始動時の正規点火位置の直前の一定のクランク角区間をクランク軸が回転するのに要した時間をエンジンの回転速度の情報を含む回転速度検出用パラメータとして検出するパラメータ検出手段と、エンジンの始動操作が開始された時からのエンジンのクランク軸の回転角度を始動時回転角度として検出する始動時回転角検出手段とが設けられる。この場合、始動時点火制御部は、パラメータが予め設定された遅角開始判定値未満であるときに正規点火位置でエンジンを点火し、パラメータが遅角開始判定値以上で、設定された遅角終了判定値（＞遅角開始判定値）以下の範囲にあるときにパラメータの大きさに見合った遅角量だけ正規点火位置よりも遅角した点火位置でエンジンを点火し、パラメータが遅角終了判定値に達したときにエンジンの点火を最大遅角位置とするように構成される。また、正規点火位置で始動時回転角検出手段により検出された始動時回転角度が設定角度未満であるときにエンジンの始動性を損なわない範囲でキックバック防止効果を生じさせ、正規点火位置で前記始動時回転角検出手段により検出された始動時回転角度が前記設定角度以上であるときには始動時回転角度が設定角度未満であるときのキックバック防止効果よりも大きなキックバック防止効果を生じさせるべく、検出された始動時回転角度に応じて遅角開始判定値及び遅角終了判定値を切換える切換え手段が設けられる。
【００９１】
（１３）第１３の発明
第１３の発明は、人力により始動が行われるエンジンの始動時の点火を制御する始動時点火制御部と定常時の点火を制御する定常時点火制御部とを有するエンジン用点火制御装置に係わるもので、前記第３の実施形態により開示されたものである。
本発明においては、エンジンのピストンの上死点に相当するクランク角位置よりも進角した位置に設定された始動時の正規点火位置の直前の一定のクランク角区間をクランク軸が回転するのに要した時間をエンジンの回転速度の情報を含む回転速度検出用パラメータとして検出するパラメータ検出手段と、エンジンの始動操作が開始された時からのエンジンのクランク軸の回転角度を始動時回転角度として検出する始動時回転角検出手段とが設けられる。また始動時点火制御部は、パラメータが遅角開始判定値未満であるときに正規点火位置でエンジンを点火し、パラメータが遅角開始判定値以上、遅角終了判定値（＞遅角開始判定値）以下の範囲にあるときにはパラメータの大きさに見合った遅角量だけ正規点火位置よりも遅角した点火位置で前記エンジンを点火し、パラメータが遅角終了判定値に達しているときにエンジンを最大遅角位置で点火するように構成される。また正規点火位置で始動時回転角検出手段により検出された始動時回転角度が設定角度未満であるときにエンジンの始動性を損なわない範囲でキックバック防止効果を生じさせ、正規点火位置で前記始動時回転角検出手段により検出された始動時回転角度が前記設定角度以上であるときには始動時回転角度が前記設定角度未満であるときのキックバック防止効果よりも大きなキックバック防止効果を生じさせるべく、検出された始動時回転角度に応じて正規点火位置及び及び最大遅角位置を切り換える切換え手段が設けられる。
【００９２】
（１４）第１４の発明
第１４の発明は、第１２の発明に適用されるもので、本発明においては、エンジンのピストンの上死点に相当するクランク角位置よりも十分に進角した位置に設定された第１の基準クランク角位置で第１の基準パルスを発生し、エンジンのピストンの上死点に相当するクランク角位置の直前の位置に設定された第２の基準クランク角位置で第２の基準パルスを発生し、上死点に相当するクランク角位置よりも僅かに遅れた第３の基準クランク角位置で第３の基準パルスを発生し、第３の基準クランク角位置から次の第１の基準クランク角位置までの間の区間で更に複数のパルスを発生するクランク角センサが設けられる。始動時点火制御部は、クランク角センサが前記第２の基準パルスを発生する位置及び第３の基準パルスを発生する位置をそれぞれエンジンの始動時の正規点火位置及び最大遅角位置として検出し、パラメータ検出手段は、第１の基準クランク角位置から前記第２の基準クランク角位置までクランク軸が回転するのに要した時間を前記回転速度検出用パラメータとして検出する。また始動時回転角検出手段は、クランク角センサが発生するパルスから始動時回転角度を検出する。
【００９３】
（１５）第１５の発明
第１５の発明は、第１３の発明に適用されるもので、本発明においては、エンジンのピストンの上死点に相当するクランク角位置よりも十分に進角した位置に設定された第１の基準クランク角位置で第１の基準パルスを発生し、前記エンジンのピストンの上死点に相当するクランク角位置の直前の位置に設定された第２の基準クランク角位置で第２の基準パルスを発生し、前記第２の基準クランク角位置から第１の基準クランク角位置までの間の区間で更に複数のパルスを発生するクランク角センサが設けられる。この場合始動時点火制御部は、第２の基準パルスを基準としてエンジンの始動時の各正規点火位置及び最大遅角位置を検出し、パラメータ検出手段は、第１の基準クランク角位置から第２の基準クランク角位置までクランク軸が回転するのに要した時間を回転速度検出用パラメータとして検出する。また始動時回転角検出手段は、クランク角センサが発生するパルスから始動時回転角度を検出する。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明は、エンジンを人力により始動する場合に、エンジンの始動性を損なうことなく、キックバックが発生するのを防止することを可能にするものであり、人力により始動されるエンジンの付加価値を高めるものであるので、産業上の利用可能性が大である。
【符号の説明】
【００９５】
１  エンジン
２  点火プラグ
３  点火コイル
４  インジェクタ
５  燃料タンク
１２  クランク角センサ
１５  ＥＣＵ
３０  パルス識別手段
３１  始動時点火制御部
３２  定常時点火制御部
３３  点火信号出力回路
３４  パラメータ検出手段
３５  正規点火位置信号発生手段
３６  始動時回転角検出手段
３７  切換え手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0005569539.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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