(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
点火コイルと、前記点火コイルの一次コイルに対してコレクタエミッタ間回路が直列に接続された主トランジスタと、前記一次コイルと主トランジスタのコレクタエミッタ間回路との直列回路の両端に直流電圧を印加する直流電源と、内燃機関の点火位置よりも進角した通電開始位置で前記主トランジスタを導通状態にし、前記点火位置で前記主トランジスタを遮断状態にするように制御する点火制御部とを備えた内燃機関点火装置において、
前記点火制御部は、
導通状態にあるときに前記直流電源から前記主トランジスタにベース電流を流すように設けられた補助トランジスタと、
導通状態にあるときに前記主トランジスタのベース電流を該主トランジスタから側路して該主トランジスタを遮断状態にするように設けられた遮断制御用スイッチと、
前記内燃機関の運転時間または点火回数を積算する積算手段と、
前記内燃機関の点火位置よりも進角した位置に定められた通電開始位置が検出された時に前記補助トランジスタを導通状態にする補助トランジスタ駆動手段と、
前記内燃機関の点火位置が検出された時に前記遮断制御用スイッチに駆動信号を与えて該遮断制御用スイッチを導通させる点火時遮断制御用スイッチ駆動手段と、
前記積算手段から得られる積算値が設定値以下であるときに、前記内燃機関の点火位置で設定された放電時間の計測を開始させる放電時間計測手段と、
前記積算手段から得られる積算値が設定値以下であるときには、前記放電時間計測手段が前記設定された放電時間の計測を完了した時に前記遮断制御用スイッチを遮断状態にし、前記積算値が設定値を超えているときには前記放電時間計測手段が前記設定された放電時間の計測を完了する位置よりも遅れた位置で前記遮断制御用スイッチを遮断状態にする放電終了時遮断制御用スイッチ制御手段と、  前記放電時間計測用タイマが前記設定された放電時間の計測を完了する位置よりも更に遅れた位置から前記補助トランジスタに与えるベース電流を徐々に減少させて前記通電開始位置よりも十分に進んだ位置で該補助トランジスタを遮断状態にするように制御する補助トランジスタ遮断制御手段と、
を具備したことを特徴とする内燃機関点火装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関を点火する内燃機関点火装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関を点火する点火装置として、点火コイルの一次コイルに流しておいた一次電流を機関の点火位置で遮断することにより、点火コイルの二次コイルに点火用高電圧を誘起させ、該高電圧を点火プラグに印加することにより機関を点火するようにした電流遮断形の装置が多く用いられている。
【０００３】
従来のこの種の点火装置においては、内燃機関の気筒に取り付けられた点火プラグに二次コイルが接続された点火コイルの一次コイルに対して直列に一次電流制御用スイッチを接続しておいて、内燃機関の点火位置よりも進角した通電開始位置で一次電流制御用スイッチを導通状態にすることにより直流電源から点火コイルの一次コイルと一次電流制御用スイッチとを通して一次電流を流した後、点火位置で一次電流制御用スイッチを遮断状態にして一次電流を遮断することにより点火コイルの二次コイルに点火用高電圧を誘起させ、該点火用高電圧を内燃機関の気筒に取り付けられた点火プラグに印加することにより放電を生じさせて内燃機関を点火するようにしている。
【０００４】
図８は従来のこの種の点火装置の一例を示したもので、同図において１は一端が共通接続された一次コイル１a 及び二次コイル１b を有する点火コイル、２は一次電流制御用スイッチで、図示の一次電流制御用スイッチ２は、コレクタエミッタ間回路が一次コイル１a に対して直列に接続された主トランジスタＴＲ1 からなっている。
【０００５】
また３は点火電源としてのバッテリで、バッテリ３の出力電圧がキースイッチ４を通して一次コイル１a と一次電流制御用スイッチ２との直列回路の両端に印加されている。
【０００６】
５はバッテリ３の出力電圧がダイオードＤ1 を通して入力された電源回路で、この電源回路はスイッチ４が閉じられたときに一定の直流電圧Ｖcc（図示の例では５Ｖ）とリセット信号Ｖreset とを出力する。
【０００７】
６はマイクロコンピュータのＣＰＵで、このＣＰＵの電源端子に電源回路５から電源電圧Ｖccが与えられ、リセット端子にリセット信号Ｖreset が与えられている。
【０００８】
７は遮断制御用トランジスタＴＲ2 と抵抗Ｒ1 ないしＲ4 とからなる遮断制御用スイッチで、トランジスタＴＲ2 のコレクタエミッタがぞれぞれ主トランジスタＴＲ1 のベース及びエミッタに接続されている。トランジスタＴＲ2 のベースは、ＣＰＵのポートＰ1 に抵抗Ｒ2 を通して接続されていて、ボートＰ1 の電位が高レベルの状態（非接地状態）にされたときに、抵抗Ｒ2 を通してトランジスタＴＲ2 にベース電流が与えられるようになっている。
【０００９】
８は内燃機関のクランク軸と同期回転するロータ８a と該ロータ８a に設けられたリラクタ８a1を検出してパルス信号を発生する固定子８b とからなる信号発電機である。固定子８b は、リラクタ８a1に対向する磁極部を先端に有する鉄心と該鉄心に巻回されたパルサコイルｗp と、該鉄心に磁気結合された永久磁石とを有する周知のもので、固定子８b は、リラクタ８a1の回転方向の前端縁及び後端縁をそれぞれ検出したときに、そのパルサコイルｗp からパルス信号Ｖs1及びＶs2を発生する。パルサコイルが発生するパルス信号Ｖs1及びＶs2の波形をクランク軸の回転角度θに対して示すと図９（Ａ）に示すようになり、パルス信号Ｖs1が発生してからパルス信号Ｖs2が発生するまでの角度がリラクタ８a1の極弧角（リラクタ幅）θr となる。パルス信号Ｖs1及びＶs2は波形整形回路９を通してＣＰＵ６に与えられている。
【００１０】
この例では、一次電流制御用スイッチ２と、遮断制御用スイッチ７と、電源回路５とダイオードＤ1 と、ＣＰＵ６と、波形整形回路９とが共通の外装内に配置されてＥＣＵ（電子式制御ユニット）が構成されている。
【００１１】
ＣＰＵ６は、パルス信号Ｖs1及びＶs2の発生間隔（時間）から機関の回転数［ｒｐｍ］を演算し、演算した回転数に対して機関の点火位置と通電開始位置（点火コイルの一次コイルに電流を流し始める位置）とを演算する。
【００１２】
ＣＰＵ６はまた、パルス信号Ｖs1が発生した時にその内部に設けられた通電タイマ及び点火用タイマ（いずれもクロックパルスを計数することにより計時を行うタイマ）に演算した通電開始位置及び点火位置を与える計数値をセットして、通電開始位置θa 及び点火位置θi の計測を開始させる。通電タイマが通電開始位置θa を与える計数値の計数を完了した時（通電開始位置が検出された時）に、ポートＰ1 の電位を接地電位としてトランジスタＴＲ2 を遮断状態にする。
【００１３】
トランジスタＴＲ2 が遮断状態になると、バッテリ３からダイオードＤ1 と抵抗Ｒ3 とを通してトランジスタＴＲ1 にベース電流が与えられるため、該トランジスタＴＲ1 が導通し、バッテリ３から点火コイルの一次コイル１a とトランジスタＴＲ1 のコレクタエミッタ間回路とを通して図９（Ｂ）に示すように一次電流ｉ1 が流れる。
【００１４】
次いでＣＰＵは、点火用タイマが点火位置θi を与える計数値の計数を完了した時にポートＰ1 の電位を高レベルの状態にして、トランジスタＴＲ2 を導通状態にする。トランジスタＴＲ2 が導通状態になると、主トランジスタＴＲ1 のベース電流が該トランジスタＴＲ1 から側路されるため、トランジスタＴＲ1 が遮断状態になり、図９（Ｂ）に示すように点火コイルの一次電流ｉ1 が遮断される。これにより点火コイルの一次コイル１a には、それまで流れていた一次電流を流し続けようとする向きの高い電圧が誘起する。この電圧が更に昇圧されて点火コイルの二次コイル１b に点火用高電圧Ｖh （図９Ｃ参照）が誘起させられ、この点火用高電圧が機関の気筒に取り付けられた点火プラグ１０に印加される。これにより、点火プラグ１０で火花放電が生じ、機関が点火される。図９（Ｄ）はこのとき二次コイル１b を通して流れる放電電流ｉd を示している。
【００１５】
ここで、点火コイル１の二次側の静電容量をＣ2 ，点火プラグのギャップの火花電圧をＶs 、グロー放電電流をＩg 、グロー放電電圧をＶg 、放電継続時間をＴd とすると、放電エネルギＷは近似的に下記の式で与えられる。
【００１６】
Ｗ＝（Ｃ2 Ｖs ２  ＋Ｖg Ｉg Ｔd ）／２                        …（１）
放電継続時間Ｔd は、点火プラグの放電ギャップ長が一定で、Ｃ2 ，Ｖs ，Ｖg 及びＩg が不変であるとすれば、点火コイルのインダクタンス（インピーダンス）により決まる。
【００１７】
図１０（Ａ）ないし（Ｃ）はそれぞれ従来の点火装置における一次電流ｉ1 の波形と、点火コイルの二次コイルに誘起する点火用高電圧Ｖh の波形と、点火コイルの二次コイルに流れる放電電流ｉd の波形とを時間ｔに対して示している。図中Ｖs は点火プラグの放電ギャップの火花電圧、Ｖg はグロー放電電圧、Ｉg はグロー放電電流、Ｔd は放電継続時間である。
【００１８】
この種の点火装置では、点火プラグが新しく、点火プラグの放電ギャップを構成する接点が消耗していない状態では、図１０に示すように、放電継続時間が長く、高い点火性能を得ることができるが、点火プラグの接点の消耗が進んでギャップ長が長くなっていくと、放電継続時間Ｔd が短くなっていき、点火性能が低下する。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
ガスヒートポンプや、エンジン発電機のように、長時間連続運転される装置を駆動する内燃機関を点火する点火装置は、長時間に亘って点火火花を安定に発生させることが必要とされる。
【００２０】
ところが、電流遮断形の内燃機関用点火装置では、点火プラグが新しく、その放電ギャップの接点が消耗していないときに放電エネルギが大きく、放電継続時間が必要以上に長くなるため、比較的短い期間の使用で点火プラグの接点が消耗して放電継続時間が短くなり、点火性能が低下するという問題があった。
【００２１】
本発明の目的は、放電継続時間が必要以上に長くなるのを防止して、点火プラグの接点の消耗を抑え、長期間に亘って点火火花を安定に発生させることができるようにした電流遮断形の内燃機関点火装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、内燃機関の気筒に取り付けられた点火プラグに二次コイルが接続された点火コイルの一次コイルに対して直列に一次電流制御用スイッチを接続しておいて、内燃機関の点火位置よりも進角した通電開始位置で一次電流制御用スイッチを導通状態にすることにより直流電源から点火コイルの一次コイルと一次電流制御用スイッチとを通して一次電流を流した後、点火位置で一次電流制御用スイッチを遮断状態にして一次電流を遮断することにより点火コイルの二次コイルに点火用高電圧を誘起させ、該点火用高電圧を内燃機関の気筒に取り付けられた点火プラグに印加して該点火プラグで放電を生じさせることにより内燃機関を点火する。
【００２３】
本発明においては、点火位置で点火コイルの一次電流を遮断した後、設定された放電時間が経過した時に一次電流制御用スイッチを導通状態にして直流電源から点火コイルの一次コイルに電流を流すことにより点火プラグで生じていた放電を停止させる放電停止過程を行ない、点火プラグで生じていた放電を停止させた後、導通していた一次電流制御用スイッチをその内部抵抗を徐々に増加させつつ遮断状態に移行させて、次の通電開始位置まで該一次電流制御用スイッチを遮断状態に保持する。
【００２４】
上記のように、点火コイルの一次電流を遮断した後、設定された放電時間が経過した時に一次電流制御用スイッチを導通状態にして直流電源から点火コイルの一次コイルに電流を流すことにより点火プラグで生じていた放電を停止させるようにすると、放電継続時間を制限することができるため、放電継続時間が必要以上に長くなるのを防ぐことができる。したがって、点火プラグの放電ギャップが早期に消耗して点火性能が低下するのを防ぐことができ、長時間に亘って高い点火性能を維持して、機関の連続運転を安定に行なわせることができる。
【００２５】
上記の点火方法を実施するに際には、点火プラグの消耗がある程度進んだときに、放電継続時間の制限を解除するようにするのが好ましい。
【００２６】
そのためには、内燃機関の運転時間または点火回数を積算する積算手段を設けて、該積算手段により得られる積算値が設定値以下であるときには、点火位置で点火コイルの一次電流を遮断した時刻から設定された放電時間が経過した時に一次電流制御用スイッチを導通状態にして直流電源から点火コイルの一次コイルに電流を流すことにより点火プラグで生じていた放電を停止させる放電停止過程を行なった後、一次電流制御用スイッチを導通状態からその内部抵抗を徐々に増加させつつ遮断状態に移行させて、次の通電開始位置まで該一次電流制御用スイッチを遮断状態に保持し、積算値が設定値を超えているときには、点火位置で一次電流制御用スイッチを遮断状態にして点火コイルの一次電流を遮断した後、放電停止過程を行なうことなく、次の通電開始位置まで該一次電流制御用スイッチを遮断状態に保持するようにする。
【００２７】
上記のように、内燃機関の運転時間または点火回数を積算してその積算値が設定値に達した時に放電継続時間の制限を解除するようにすると、点火プラグの放電ギャップの消耗がある程度進んで点火性能が低下した時に放電継続時間を長くして点火性能を回復させることができるため、内燃機関の運転可能時間を更に延ばすことができる。
【００２８】
上記の点火方法を実施する本発明の点火装置は、点火コイルと、該点火コイルの一次コイルに対してコレクタエミッタ間回路が直列に接続された主トランジスタと、一次コイルと主トランジスタのコレクタエミッタ間回路との直列回路の両端に直流電圧を印加する直流電源と、内燃機関の点火位置よりも進角した通電開始位置で主トランジスタを導通状態にし、点火位置で主トランジスタを遮断状態にするように制御する点火制御部とにより構成される。
【００２９】
本発明においては、点火制御部を、導通状態にあるときに直流電源から主トランジスタにベース電流を流すように設けられた補助トランジスタと、導通状態にあるときに主トランジスタのベース電流を該主トランジスタから側路して該主トランジスタを遮断状態にするように設けられた遮断制御用スイッチと、内燃機関の運転時間または点火回数を積算する積算手段と、内燃機関の点火位置よりも進角した位置に定められた通電開始位置が検出された時に補助トランジスタを導通状態にする補助トランジスタ駆動手段と、内燃機関の点火位置が検出された時に遮断制御用スイッチに駆動信号を与えて該遮断制御用スイッチを導通状態にする点火時遮断制御用スイッチ駆動手段と、積算手段から得られる積算値が設定値以下であるときに、内燃機関の点火位置で放電時間計測用タイマに設定された放電時間の計測を開始させる放電時間計測手段と、積算手段から得られる積算値が設定値以下である時には、放電時間計測手段が放電時間の計測を完了した時に遮断制御用スイッチを遮断状態にし、積算値が設定値を超えているときには放電時間計測手段が放電時間の計測を完了する位置よりも遅れた位置で遮断制御用スイッチを遮断状態にするように制御する放電終了時遮断制御用スイッチ制御手段と、放電時間計測用タイマが放電時間の計測を完了する位置よりも更に遅れた位置から補助トランジスタに与えるベース電流を徐々に減少させて通電開始位置よりも十分に進んだ位置で該補助トランジスタを遮断状態にするように制御する補助トランジスタ遮断制御手段とを備えた構成とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係わる内燃機関点火装置の構成例を示したもので、同図において図８に示した従来の点火装置の各部と同等の部分にはそれぞれ図８と同一の符号を付してある。
【００３１】
図１において、１は一端が共通接続された一次コイル１a 及び二次コイル１b を有する点火コイル、２はエミッタが接地されたＮＰＮ形の主トランジスタＴＲ1 からなる一次電流制御用スイッチで、トランジスタＴＲ1 のコレクタエミッタ間回路は点火コイルの一次コイル１a に対して直列に接続されている。
【００３２】
３は点火電源としてのバッテリで、バッテリ３の出力電圧は、キースイッチ４を通して一次コイル１a と一次電流制御用スイッチ２との直列回路の両端に印加されている。
【００３３】
５はバッテリ３の出力電圧がダイオードＤ1 を通して入力された電源回路、６はマイクロコンピュータのＣＰＵで、電源回路５から得られる一定の直流電圧ＶccがＣＰＵ６の電源端子に与えられている。電源回路５はまたキースイッチ４が閉じられた時にリセット信号Ｖreset を出力するようになっていて、該リセット信号が。ＣＰＵ６のリセット端子に与えられている。ＣＰＵ６は、電源回路からリセット信号Ｖreset が与えられたときに各部の初期化を行なう。
【００３４】
７はＮＰＮ形の遮断制御用トランジスタＴＲ2 と抵抗Ｒ1 ないしＲ4 とからなる遮断制御用スイッチで、トランジスタＴＲ2 のコレクタエミッタがぞれぞれ主トランジスタＴＲ1 のベース及びエミッタに接続されている。トランジスタＴＲ2 のベースは、ＣＰＵのポートＰ1 に抵抗Ｒ2 を通して接続されていて、ボートＰ1 の電位が高レベルの状態（非接地状態）にされたときに、トランジスタＴＲ2 にベース電流を与えて、該トランジスタＴＲ2 を導通状態にする。
【００３５】
８は内燃機関の回転情報を得るために設けられた信号発電機で、この信号発電機は、内燃機関のクランク軸と同期回転するロータ８a と、該ロータ８a に設けられたリラクタ８a1の回転方向の前端縁及び後端縁をそれぞれ検出して第１のパルス信号Ｖs1及び第２のパルス信号Ｖs2を発生する固定子８b とからなっている。信号発電機８から得られる第１及び第２のパルス信号Ｖs1及びＶs2は波形整形回路９を通してＣＰＵ６に入力されている。この例では、機関の上死点に相応するクランク軸の回転角度位置（以下単に上死点位置という。）よりも十分に進角した位置に設定された基準位置θ1 で第１のパルス信号Ｖs1を発生し、機関の上死点付近で第２のパルス信号Ｖs2を発生するように信号発電機８が設けられている。
【００３６】
ＣＰＵ６にはＲＯＭやＲＡＭの他、タイマ等が設けられているが、図示の例では更にＥＥＰＲＯＭ１１がＣＰＵ６に接続されている。
【００３７】
主トランジスタＴＲ1 のベースには抵抗Ｒ3 を通してＰＮＰトランジスタからなる補助トランジスタＴＲ3 のコレクタが接続され、トランジスタＴＲ3 のエミッタはアノードがキースイッチ４を通してバッテリ３の正極端子に接続されたダイオードＤ1 のカソードに接続されている。
【００３８】
補助トランジスタＴＲ3 のベースはエミッタが接地されたＮＰＮトランジスタＴＲ4 のコレクタに抵抗Ｒ5 とＲ6 とを通して接続され、トランジスタＴＲ3 のエミッタと抵抗Ｒ5 及びＲ6 の接続点との間にコンデンサＣ1 が接続されている。
【００３９】
トランジスタＴＲ4 のベースは、ＣＰＵ６のポートＰ2 に抵抗Ｒ7 を通して接続され、トランジスタＴＲ4 のベースと接地間、及びポートＰ2 と接地間にそれぞれ抵抗Ｒ8 及びＲ9 が接続されている。
【００４０】
図１に示した例では、バッテリ３−キースイッチ４−ダイオードＤ1 −コンデンサＣ1 −抵抗Ｒ6 −トランジスタＴＲ4 のコレクタエミッタ間回路−バッテリ３の回路により、コンデンサＣ1 の充電回路が構成されている。またコンデンサＣ1 −トランジスタＴＲ3 のエミッタベース間回路−抵抗Ｒ5 −コンデンサＣ1 の回路により、トランジスタＴＲ3 を遮断状態にする際に該トランジスタのベース電流を暫減させて該トランジスタＴＲ3 を徐々に遮断状態にする補助トランジスタ遮断制御回路が構成されている。
【００４１】
図１に示した点火装置において、点火コイルの一次コイルに通電される前の状態では、ＣＰＵ６のポート１及び２がいずれも接地電位（「０」の状態）にある。
【００４２】
機関のクランク軸が回転すると、信号発電機８が図５（Ａ）に示すように第１のパルス信号Ｖs1と第２のパルス信号Ｖs2とを発生する。ＣＰＵ６は、これらのパルス信号Ｖs1及びＶs2の発生間隔（時間）から機関の回転数［ｒｐｍ］を演算し、演算した回転数に対して、点火コイルの一次コイルに通電を開始する通電開始位置θa と点火位置（点火コイルの一次電流を遮断する位置）θi とを演算する。これらの位置は、第１のパルス信号Ｖs1が発生する基準位置θ1 からそれぞれの位置まで機関が回転するのに要する時間（クロックパルスの計数値）の形で演算される。
【００４３】
ＣＰＵ６は、第１のパルス信号Ｖs1が発生した時にその内部の通電タイマ及び点火用タイマに演算した通電開始位置及び点火位置の計測値をセットすることにより、通電開始位置θa 及び点火位置θi の計測を開始する。ＣＰＵは、通電タイマが通電開始位置θa を計測（検出）した時にポートＰ2 の電位を高レベル（「１」の状態）にしてトランジスタＴＲ4 を導通状態にし、これにより補助トランジスタＴＲ3 を導通状態にする。
【００４４】
トランジスタＴＲ3 が導通状態になると主トランジスタＴＲ1 が導通するため、バッテリ３から点火コイルの一次コイル１a と主トランジスタＴＲ1 とを通して一次電流ｉ1 （図５Ｂ）が流れる。またトランジスタＴＲ4 が導通すると、バッテリ３の電圧によりコンデンサＣ1 が図示の極性に充電される。
【００４５】
次いでＣＰＵ６は、点火用タイマが点火位置θi を計測したときにポートＰ2 の電位を高レベルにしたままの状態で、ポートＰ1 の電位を高レベル（「１」の状態）にしてトランジスタＴＲ2 を導通させ、主トランジスタＴＲ1 を遮断状態にする。主トランジスタＴＲ1 が遮断状態になると、図５（Ｂ）に示すように点火コイルの一次電流ｉ1 が遮断されるため、点火コイルの二次コイル１b に点火用高電圧Ｖh （図５Ｃ参照）が誘起させられ、この点火用高電圧が機関の気筒に取り付けられた点火プラグ１０に印加される。これにより、点火プラグ１０で火花放電が生じ、機関が点火される。このとき点火コイルの二次コイル１b を通して図５（Ｄ）に示すように放電電流ｉd が流れる。
【００４６】
本発明において、点火時の放電継続時間を、放電状態を自然に放置した場合の放電継続時間Ｔd （図１０参照）よりも短い設定時間Ｔd1に制限する場合には、点火位置で通電タイマーに設定時間Ｔd1をセットして該設定時間Ｔd1の計測を開始させる。そして、通電タイマーが設定時間Ｔd1を計測したときの回転角度位置θb でＣＰＵのポート１の電位を接地電位にする。これによりトランジスタＴＲ2 を遮断状態にして主トランジスタＴＲ1 を再度導通させ、図５（Ｂ）に示すように、回転角度位置θb でバッテリ３から点火コイルの一次コイルへの通電を再開させる。点火コイルの一次コイルへの通電を再開させると、一次コイル１ａに一次電流ｉ1 の増加を妨げる極性の電圧が誘起し、この電圧が昇圧されて二次コイル１ｂに現れる。そのため、それまで二次コイル１ｂと点火プラグ１０とを流れていた放電電流ｉd の通電が妨げられ、点火プラグ１０で生じていた放電が停止させられる。これらの動作により、放電継続時間は設定時間Ｔd1に制限される。このようにして点火プラグでの放電を停止させた後、信号発電機が発生する第２のパルス信号Ｖs2が検出される回転角度位置θ2 で、ＣＰＵ６のポートＰ2 の電位を接地電位（「０」の状態）に低下させる。ＣＰＵ６のポートＰ2 の電位を低下させると、トランジスタＴＲ4 が遮断状態になる。このときコンデンサＣ1 の電荷がトランジスタＴＲ3 のエミッタベース間と抵抗Ｒ5 とを通して放電する。この放電電流はコンデンサＣ1 の静電容量と抵抗Ｒ5 の抵抗値とにより決まる時定数により徐々に減衰していくため、トランジスタＴＲ3 は、そのエミッタコレクタ間の内部抵抗を徐々に増大させつつ遮断状態に移行する。トランジスタＴＲ3 が遮断状態に移行していく過程で主トランジスタＴＲ1 のベース電流が徐々に減少していくため、主トランジスタＴＲ1 のそのコレクタエミッタ間の内部抵抗を徐々に増大させながら遮断状態に移行する。従って、点火コイルの一次電流ｉ1 は図５（Ｂ）に示すように暫減していき、点火コイルの二次コイルに高い電圧を誘起させることなく一次電流ｉ1 が零になる。
【００４７】
図６（Ａ）ないし（Ｃ）はそれぞれ点火コイルの一次電流ｉ1 、二次電圧Ｖh 及び二次放電電流ｉd の波形を拡大して模式的に示したもので、これらの図においてＶs は点火プラグの火花放電電圧、Ｉs は火花放電電流、Ｖg はグロー放電電圧、Ｉg はグロー放電電流である。
【００４８】
本発明のように、放電継続時間を設定時間Ｔd1（＜Ｔd ）に制限すると、放電時間を制限しない場合に比べて、図６（Ｃ）に斜線で示した部分の面積に相当する分だけ放電エネルギが減少する。これにより点火プラグの放電ギャップを構成する接点の消耗が抑制され、点火プラグの寿命が延びる。
【００４９】
本発明の点火方法を適用する場合、点火プラグの接点の消耗が相当程度進んだ段階で、放電継続時間の制限を解除するようにするのが好ましい。そのためには、例えば、点火回数または運転時間（稼働時間）を積算する積算手段を設けて、該積算手段による点火回数または運転時間の積算値をＥＥＰＲＯＭ１１に格納しておき、その積算値が設定値を超えたときに、点火プラグの接点の消耗が相当程度進んでいると判定して、放電継続時間の制限を解除するようにすればよい。この場合、点火回数または運転時間の積算値の設定値は実験的に決定する。
【００５０】
上記の点火装置において、ＣＰＵ６が実行するプログラムの要部のアルゴリズムを示すフローチャートを図２ないし図４に示した。図２は、点火用タイマーが演算された点火位置を計測したときに実行される割込みルーチンを示し、図３は通電タイマーが放電継続時間の設定値Ｔd1を計測した時に実行される割込みルーチンを示している。また図４は、信号発電機が第２のパルス信号Ｖs2を発生したときに実行される割込みルーチンを示している。
【００５１】
図５または図６に示した角度θi の位置で点火用タイマーが点火位置を計測すると、図２のステップ１が実行され、内燃機関の運転時間の積算値Ｔｓが設定値αと比較される。その結果、積算値Ｔｓが設定値α以下であるとき（点火プラグの接点の消耗がそれ程進んでいないとき）には、ステップ２に進んで通電タイマーに放電継続時間の設定値Ｔd1をセットして該タイマーにＴd1の計測を開始させる。次いでステップ３においてＣＰＵのポートＰ1 を「０」から「１」に変化させ、図示しないメインルーチンに復帰する。
【００５２】
また図５または図６の角度θb の位置で通電タイマーが放電継続時間の設定値Ｔd1を計測すると、図３の割込みルーチンが実行される。この割込みルーチンでは、ＣＰＵのポートＰ1 を「１」から「０」に変化させた後メインルーチンに復帰する。
【００５３】
その後、図５または図６の角度θ2 の位置で信号発電機が第２のパルス信号Ｖs2を発生すると、図４の割込みルーチンが実行され、ＣＰＵのポートＰ1 が「１」から「０」に変化させられる。
【００５４】
上記の例において、第２のパルス信号Ｖs2を発生させる位置θ2 は、機関の低速時に機関の上死点位置付近の最も遅角した位置で点火が行なわれるときに、点火コイルの二次放電電流が自然消滅する位置か、またはその位置よりも更に遅角した位置に設定する。
【００５５】
図示しないメインルーチンでは、内燃機関の回転数の演算、演算された回転数に対する点火位置の演算、及び通電開始位置の演算等が行なわれる。
【００５６】
上記の例では、通電タイマが通電開始位置θa を検出したときにポートＰ2 の電位を高レベルにする過程と、トランジスタＴＲ4 とにより、内燃機関の点火位置よりも進角した位置に定められた通電開始位置が検出された時に補助トランジスタＴＲ3 を導通状態にする補助トランジスタ駆動手段が実現される。
【００５７】
また点火用タイマが点火位置を計測したときにＣＰＵのポートＰ1 の電位を高レベルの状態にする過程（図２のステップ３）により、内燃機関の点火位置が検出された時に遮断制御用スイッチ７に駆動信号を与えて該遮断制御用スイッチを導通させる点火時遮断制御用スイッチ駆動手段が実現される。
【００５８】
更に、ＣＰＵに設けられた通電タイマと、図２のステップ１及びステップ２とにより、積算手段から得られる積算値が設定値以下であるときに、内燃機関の点火位置で設定された放電時間の計測を開始させる放電時間計測手段が実現される。
【００５９】
また図２のステップ１及びステップ２と、図３及び図４の割込みルーチンとにより、積算手段から得られる積算値が設定値以下であるときには、放電時間計測手段が設定された放電時間の計測を完了した時に遮断制御用スイッチを遮断状態にし、積算値が設定値を超えているときには放電時間計測手段が設定された放電時間の計測を完了する位置よりも遅れた位置で遮断制御用スイッチを遮断状態にする放電終了時遮断制御用スイッチ制御手段が実現される。
【００６０】
更に、図４の割込みルーチンと、コンデンサＣ1 及びその放電回路とにより、放電時間計測用タイマが設定された放電時間の計測を完了する位置（図５のθb の位置）よりも更に遅れた位置θ2 から補助トランジスタＴＲ3 に与えるベース電流を徐々に減少させて通電開始位置よりも十分に進んだ位置で該補助トランジスタを遮断状態にするように制御する補助トランジスタ遮断制御手段が実現される。
【００６１】
上記の例では、放電継続時間の設定値Ｔd1が計測された後、角度θ2 の位置で第２のパルス信号Ｖs2が発生したときにＣＰＵのポート２の電位を低下させて補助トランジスタＴＲ3 を徐々に遮断状態に移行させるようにしたが、放電継続時間の設定値Ｔd1が計測された後、ＣＰＵないのタイマが所定の時間を計測したとき（例えば１msec後）にＣＰＵのポート２の電位を低下させて補助トランジスタＴＲ3 を徐々に遮断状態に移行させるようにしてもよい。
【００６２】
上記の例では、補助トランジスタＴＲ3 のエミッタベース間にコンデンサＣ1 と放電用抵抗Ｒ5 とを接続して該コンデンサＣ1 の放電によりトランジスタＴＲ3 を徐々に遮断状態に移行させるようにしたが、トランジスタＴＲ3 を徐々に遮断状態にするための手段は上記の例に限定されない。
【００６３】
図２に示した例では、機関の運転時間の積算値Ｔｓから点火プラグの接点が消耗する時期を判定するようにしているが、点火回数の積算値から点火プラグの接点が消耗する時期を判定するようにしてもよい。
【００６４】
図７は本発明に係わる点火装置の他の構成例を示したもので、この例では、ＣＰＵのポートＰ3 及びＰ4 にそれぞれ抵抗Ｒ11及びＲ12を通して電源回路５の出力電圧Ｖccが印加され、ポートＰ3 及びＰ4 と接地間にそれぞれスイッチＳＷ1 及びＳＷ2 が接続されている。
【００６５】
この例では、スイッチＳＷ1 及びＳＷ2 のオンオフにより、ＣＰＵ６に切り替え指令を与えることによって、放電継続時間の設定値Ｔd1の切り替えや、機関の運転時間の積算値または点火回数の積算値（ＥＥＰＲＯＭに記憶される。）のリセット等を行なうことができるようにしている。このように構成すると、スイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 の状態の組み合わせにより、内燃機関に供給される混合気の状態に応じて放電継続時間の設定値Ｔd1を切り替えたり、点火プラグを交換した際に、点火プラグの寿命を判定する積算値をリセットしたりすることができる。
【００６６】
一般に、混合気がリッチな場合には、放電継続時間を短くしても充分な点火性能を得ることができるが、混合気がリーンな場合（稀薄な場合）には、放電継続時間を長くすることが望ましい。
【００６７】
上記の説明では、単気筒について、点火方法及び点火装置の構成を示したが、本発明を多気筒内燃機関用の点火方法及び点火装置に適用することができるのはもちろんである。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、点火コイルの一次電流を遮断した後、設定された放電時間が経過した時に一次電流制御用スイッチを導通状態にして直流電源から点火コイルの一次コイルに電流を流すことにより点火プラグで生じていた放電を停止させるようにしたので、放電継続時間を制限して放電継続時間が必要以上に長くなるのを防ぐことができる。したがって、点火プラグの放電ギャップが早期に消耗して点火性能が低下するのを防ぐことができ、長時間に亘って高い点火性能を維持して、機関の連続運転を安定に行なわせることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる点火装置の構成例を示した構成図である。
【図２】図１の点火装置においてＣＰＵが実行する割込みルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図３】図１の点火装置においてＣＰＵが実行する他の割込みルーチンを示したフローチャートである。
【図４】図１の点火装置においてＣＰＵが実行する更に他の割込みルーチンを示したフローチャートである。
【図５】図１の点火装置の各部の電圧、電流波形を示した波形図である。
【図６】図１の点火装置の点火コイル一次電流と二次電圧と二次放電電流との波形を拡大して模式的に示した波形図である。
【図７】本発明に係わる点火装置の他の構成例を示した構成図である。
【図８】従来の点火装置の構成を示した構成図である。
【図９】図８の各部の電圧、電流波形を示した波形図である。
【図１０】図９の点火装置の点火コイル一次電流と二次電圧と二次放電電流との波形を拡大して模式的に示した波形図である。
【符号の説明】
１…点火コイル、２…一次電流制御用スイッチ、３…バッテリ（直流電源）、４…キースイッチ、６…ＣＰＵ、７…遮断制御用スイッチ、８…信号発電機、ＴＲ1 …主トランジスタ、ＴＲ3 …補助トランジスタ。
【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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