(57)【要約】【課題】キルスイッチの作動に応じてエンジンを速やかに停止できる軽負荷エンジンのコンデンサ放電点火（ＣＤＩ）装置用の制御回路を提供する。【解決手段】コンデンサ放電点火装置用の制御回路は、充電回路を有するアナログ制御回路とトリガー回路とシャットダウン回路とを備える。キルスイッチの作動に応じて、シャットダウン回路は切換装置に点火コンデンサを放電させる。ＲＣ回路を使用して、切換装置は点火コンデンサの放電を延長するようにバイアスされ続ける。それにより、点火パルスのための充電を蓄えることを停止する。これは、エンジンが停止するまで続けられ、エンジンは、なにもリセットすることなく素早く再起動可能となる。この制御回路は、速度制限機構と点火タイミング機構を備えてもよい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
点火コンデンサを放電する第一の切換装置を有するタイミング回路と、
キルスイッチとシャットダウンコンデンサとに連結された第二の切換装置を有するシャットダウン回路とを備え、
上記キルスイッチは、エンジンが停止するまで上記点火コンデンサを放電するように上記第一の切換装置を作動させるため、上記第二の切換装置に上記シャットダウンコンデンサを放電させるよう作動することを特徴とする点火コンデンサを有するエンジンのコンデンサ放電点火装置用制御回路。
【請求項２】
上記点火コンデンサと上記シャットダウンコンデンサの両方にエネルギーを供給する充電コイルを備えることを特徴とする請求項１記載の制御回路。
【請求項３】
上記シャットダウンコンデンサに蓄えられず、上記点火コンデンサを充電するエネルギーを供給可能な電流パスを備えることを特徴とする請求項２記載の制御回路。
【請求項４】
上記タイミング回路がトリガーコイルを備え、上記キルスイッチの作動が、上記トリガーコイルと上記第二の切換装置を作動させるキルスイッチを経由する電流パスを形成することを特徴とする請求項１記載の制御回路。
【請求項５】
上記キルスイッチが、正オン・自動オフ型スイッチであることを特徴とする請求項１記載の制御回路。
【請求項６】
上記シャットダウンコンデンサが、上記第一の切換装置の作動を延長する時定数を有するＲＣ回路の一部を構成することを特徴とする請求項１記載の制御回路。
【請求項７】
上記点火コンデンサと結合する充電コイルを更に備え、該充電コイルは上記第一の切換装置の作動を更に延長する上記シャットダウンコンデンサにエネルギーを供給することを特徴とする請求項６記載の制御回路。
【請求項８】
点火コンデンサに結合された充電コイルを有する充電回路を更に備え、該充電回路が付加充電コイルを更に有し、該付加充電コイルは上記シャットダウンコンデンサにエネルギーを供給することを特徴とする請求項１記載の制御回路。
【請求項９】
上記タイミング回路は、上記第一の切換装置に点火コンデンサを放電させるトリガー信号を発生させるトリガーコイルと、上記第一の切換装置と結合されたＲＣ回路を有する速度制限機構とを備え、上記エンジンが所定の速度を下まわるとき上記ＲＣ回路は上記切換装置の作動に作用せず、上記エンジンが所定の速度を上まわるとき上記ＲＣ回路は上記第一の切換装置の作動を上記トリガー信号に追従するよう延長することを特徴とする請求項１記載の制御回路。
【請求項１０】
上記タイミング回路は、電圧比較器と上記第一の切換装置とに結合されたＲＣ回路を有する点火タイミング機構を更に備え、上記エンジンが所定の速度を下まわるとき上記点火タイミング機構が、上記エンジンがその所定の速度を上まわるときと比較した点火タイミングを遅延させることを特徴とする請求項１記載の制御回路。
【請求項１１】
上記シャットダウンコンデンサの放電が、上記キルスイッチの作動の一つのフライホイール回転中に生じることを特徴とする請求項１記載の制御回路。
【請求項１２】
第一の切換装置を有するタイミング回路と、
第二の切換装置と、キルスイッチと、ＲＣ回路の一部を成すシャットダウンコンデンサとを有するシャットダウン回路とを備え、
上記キルスイッチの作動が、（１）上記第二の切換装置に上記シャットダウンコンデンサを放電させ、（２）放電された上記シャットダウンコンデンサに上記第一の切換装置を作動させ、（３）作動させらた上記第一の切換装置に点火コンデンサを放電させ、（４）上記ＲＣ回路に上記第一の切換装置の作動を延長させることを特徴とする点火コンデンサを有するエンジンのコンデンサ放電点火装置用制御回路。
【請求項１３】
点火コンデンサと結合された充電コイルを有する充電回路を更に備えることを特徴とする請求項１２記載の制御回路。
【請求項１４】
上記充電コイルが、上記第一の切換装置の作動をさらに延長する上記シャットダウンコンデンサにエネルギーを供給することを特徴とする請求項１３記載の制御回路。
【請求項１５】
上記充電コイルが、上記点火コンデンサと上記シャットダウンコンデンサの両方に得エネルギーを供給することを特徴とする請求項１３記載の制御回路。
【請求項１６】
上記充電回路が、点火コンデンサを充電するための上記シャットダウンコンデンサに蓄えないエネルギーを許すための追加電流パスを更に備えることを特徴とする請求項１４記載の制御回路。
【請求項１７】
上記充電回路が付加充電コイルを更に備え、上記充電コイルが上記点火コンデンサにエネルギーを供給し、上記付加充電コイルが上記シャットダウンコンデンサにエネルギーを供給することを特徴とする請求項１３記載の制御回路。
【請求項１８】
上記タイミング回路が上記第一の切換装置に結合されたトリガーコイルを更に備え、キルスイッチが、上記トリガーコイルと上記第二の切換装置を作動させる上記キルスイッチとを経由する電流パスを成形することを特徴とする請求項１２記載の制御回路。
【請求項１９】
上記キルスイッチが正オン・自動オフ型のスイッチであることを特徴とする請求項１２記載の制御回路。
【請求項２０】
上記タイミング回路が、上記第一の切換装置と結合されたＲＣ回路を有する速度制限機構を更に備え、上記エンジンが所定の速度を下まわるとき上記ＲＣ回路は上記切換装置の作動に作用せず、上記エンジンが所定の速度を上まわるとき上記ＲＣ回路は上記第一の切換装置の作動を上記トリガー信号に追従するよう延長することを特徴とする請求項１２記載の制御回路。
【請求項２１】
上記タイミング回路は、電圧比較器と上記第一の切換装置とに結合されたＲＣ回路を有する点火タイミング機構を更に備え、上記エンジンが所定の速度を下まわるとき上記点火タイミング機構が、上記エンジンがその所定の速度を上まわるときと比較した点火タイミングを遅延させることを特徴とする請求項１２記載の制御回路。
【請求項２２】
上記シャットダウンコンデンサの放電が、上記キルスイッチの作動のフライホイール一回転中に生じることを特徴とする請求項１２記載の制御回路。
【請求項２３】
少なくとも一つの磁石素子を有するフライホイールと
上記フライホイールに最も近くに配置された積層コアを有するステータ組立体と
上記積層コアに取り付けられた一次、二次巻線を有する点火コイルと
上記二次巻線に結合された点火プラグと
上記一次巻線と結合され、充電回路とタイミング回路とシャットダウン回路とを有する制御回路とを備え、
上記充電回路は上記積層コアに取り付けられ、点火コンデンサに結合された充電コイルを備え、該充電コイルに蓄えられるエネルギーの少なくとも一部は上記点火コンデンサに蓄えられ、
上記タイミング回路はトリガー信号を生成し、上記積層コアに取り付けられたトリガーコイルを有し、第一の切換装置に結合され、上記トリガー信号は上記トリガーコイルにより生成され、上記第一の切換装置に上記点火コンデンサを放電させ、
上記シャットダウン回路はシャットダウン信号を生成し、キルスイッチおよびシャットダウンコンデンサと結合した第二の切換装置を有し、上記シャットダウン信号は上記キルスイッチの作動により生成され、上記第二の切換装置に上記シャットダウンコンデンサを放電させ、
シャットダウンコンデンサの放電が、上記点火コンデンサの放電を継続させるように、上記第一の切換装置をバイアスすることを特徴とする軽負荷燃焼エンジンに使用されるコンデンサ放電点火装置。
【請求項２４】
（ａ）キルスイッチの作動に応じて、シャットダウン信号を生成し、
（ｂ）上記シャットダウン信号に応じて、シャットダウンコンデンサを放電し、
（ｃ）上記シャットダウンコンデンサの放電に応じて、点火コンデンサを放電し、該点火コンデンサの放電は最終点火パルスを引き起こし、
（ｄ）燃焼エンジンが停止されるまで、上記点火コンデンサの放電を継続するようＲＣ回路を使用するステップを有することを特徴とする点火燃焼エンジンに使用されるシャットダウン方法。
【請求項２５】
上記ステップ（ａ）（ｂ）（ｃ）が、上記エンジンのフライホイール一回転中に生じることを特徴とする請求項２４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に使用される点火装置、特に、制御回路を有するコンデンサ放電点火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンデンサ放電点火（ＣＤＩ）装置は、内燃機関、特に手持ち工具に使われる軽負荷燃焼エンジンに広く使用されている。ＣＤＩ装置は、動作中のエンジンを操作者が停止できるようするいくつかのタイプのキルスイッチを通常備えている。キルスイッチは、オン・オフスイッチ、モーメンタリースイッチと正オフ・自動オン型スイッチなどがあるが、これらに制限されない。
【０００３】
オン・オフスイッチは、エンジンが望む状態で動作する前に操作者がスイッチを動かすことを要求する。例えば、エンジンが動作していて、操作者がそれを停止したいとき、操作者はオン・オフスイッチをオフ位置に動かす必要がある。操作者が再びエンジンをオンに切り換える前に、オン・オフスイッチをオン位置に動かす必要がある。このように、エンジンをオン・オフするのにオン・オフスイッチの最低二つの操作が要求される。
【０００４】
一方、モーメンタリースイッチは、エンジンが停止する間、操作者がスイッチを押しつづけることが必要である。もし、スイッチが必要な時間保持されないなら、操作者が離したときエンジンが動作を再び始める可能性がある。オン・オフスイッチと異なり、モーメンタリースイッチは、エンジンを再起動させる前にスイッチをオン位置に戻す必要はない。
【０００５】
正オフ・自動オンスイッチは、短時間、スイッチを押すことで操作者は簡単にエンジンを停止することができ、その後、更なるスイッチの操作無しにエンジンが再起動できるようにスイッチが自動的にリセットされる。上述のキルスイッチは、ＣＤＩ装置により使用可能な様々なスイッチの単なる事例である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的、特徴、利点は、キルスイッチの作動に応じてエンジンを速やかにシャットダウンする制御回路で、点火パルスの生成と供給を効率的に制御する制御回路で、速度制限と点火タイミングの特性を有する制御回路で、比較的簡単で製造が経済的な構成で、使用に際し顕著に増大した使用寿命を有する制御回路を提供すること等であり、これに制限されない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によると、充電回路とタイミング回路とシャットダウン回路とを備える点火装置に使用される制御回路が提供される。シャットダウン信号は、キルスイッチの作動により生成され、第二の切換装置にシャットダウンコンデンサを放電させる。シャットダウンコンデンサは、次に点火コンデンサを放電し続けるように第一の切換装置にバイアスをかける。
【０００８】
また、本発明によると、タイミング回路とシャットダウン回路とを備える制御回路が提供される。キルスイッチの作動は、１）第二の切換装置にシャットダウンコンデンサを放電させ、２）放電されたシャットダウンコンデンサに第一の切換装置を作動させ、３）作動された第一の切換装置に点火コンデンサを放電させ、４）ＲＣ回路にその第一の切換装置の作動を延長させる。
【０００９】
また、本発明によると、コンデンサ放電点火装置と燃焼エンジンに使用されるシャットダウン方法が提供される。
【実施例１】
【００１０】
図１に、内燃エンジンに使用されるコンデンサ放電点火（ＣＤＩ）装置１０の概略図を示す。ＣＤＩ装置１０は、内燃エンジンの多くのタイプの一つに使用でき、特に軽負荷燃焼エンジン用に適している。軽負荷燃焼エンジンの用語は、車両用でない２ストローク、４ストロークエンジンの全てのタイプを広く含み、手持ち動力工具、芝・園芸設備、芝刈り機、除草機、エジャー、チェインソー、除雪機、小型舟艇、ボート、スノーモービル、モーターサイクル、全地形対応車などである。ＣＤＩ装置１０は、図２−５に示された様々な実施例を含む多くの制御回路の一つを備えている。
【００１１】
図１において、ＣＤＩ装置１０は、エンジンのクランク軸１３に回転可能に取り付けられたフライホイール１２と、そのフライホイール１２に隣接して取り付けられたステータ組立体１４と、制御回路（図１に図示されない）とを備える。フライホイール１２は、エンジンのクランク軸と共に回転し、隣接のステータ組立体１４に磁束を誘導し、磁極片１６、１８を有する永久磁石素子を誘導する。
【００１２】
ステータ組立体１４は、約０．３ｍｍの標準の空隙２０により回転するフライホイールから離れており、第一と第二の脚部２６、２８を有する積層コア２４と、充電コイル３０と、トリガーコイル３２と、一次と二次巻線３６、３８を有する点火コイル３４とを備える。積層コア２４は、薄板の鉄板の積層材から作られたU字状の接極子であり、エンジンに配置されたハウジング（図示しない）に取り付けられている。約１０度から５０度、好ましくは約２５度の位相差が充電コイルとトリガーコイル間で生じるように、充電コイル３０は第一の脚部２６の周囲に巻かれ、トリガーコイル３２は第二の脚部２８の周囲に巻かれている。点火コイル３４は、積層コアの第二の脚部２８の周囲に巻かれた一次、二次巻線３６、３８を有するステップアップトランスである。一次巻線３６は制御回路と結合され、二次巻線３８は点火プラグ４０（図１には表示されない）と結合される。同業者にはわかるように、一次巻線３６は相対的に少ない巻数の比較的太い電線を有し、二次巻線３８は多い巻数の比較的細い電線を有する。一次と二次巻線３６、３８間の巻数比が、点火プラグ４０を点火し、あるいは、電気アークを供給し、従って燃焼室内の空気・燃料混合気体を点火するために使用される二次巻線に高電圧の電位を生成する。
【００１３】
制御回路は、ステータ組立体４０と点火プラグ４０に結合され、ＣＤＩ装置１０により誘導され、蓄えられ、放電されるエネルギーを制御する。このでの用語「結合」は、二つあるいはそれ以上の電気部品、装置、回路等がもう一方に電気的に連通可能になる全ての方法を広く含み、直接的な電気的結合および中間の部品、装置、回路などを介する結合を含むが、それに限定されない。制御回路は、図２−５に示される例示の実施例を含む多くの実施例の一つにより与えられる。
【００１４】
図２において、誘導され、蓄えられ、点火パルスの形で放電されるエネルギーを制御するためのアナログ制御回路５０の実施例を示す。制御回路５０はＣＤＩ装置１０の様々なコイルに結合され、充電回路５２、タイミング回路５４、およびシャットダウン回路５６を備える。
【００１５】
充電回路５２は、最終的に点火プラグ４０に送られる点火パルスのためのエネルギーを生成し蓄え、充電コイル３０、点火コンデンサ６０、第一ダイオード６２、付加ダイオード６４、６６とを備える。充電コイル３０は、積層コア２４の第１の脚部２６に取り付けられ、約３８０ｍＨのインダクタンスを有することが好ましい。充電コイル３０に誘導されるエネルギーのほとんどは、点火コンデンサ６０に印加され、その点火コンデンサ６０は、タイミング回路５４が放電を開始させるまで誘導エネルギーを保持し、約０．４７μＦの容量を有することが望ましい。ここに示された実施例によれば、充電コイル３０の正の端子は第一のダイオード６２に接続され、その次に点火コンデンサ６０に接続される。ダイオード６４は、充電コイル３０とダイオード６６の組合せに並列に接続される。
【００１６】
タイミング回路５４は、適切な時間に点火コンデンサ６０を放電させるトリガー信号を生成し、それにより、点火プラグ４０に送る、対応する点火パルスを発生させる。タイミング回路５４は、トリガーコイル３２、第一の切換装置７０、ダイオード７２、抵抗器７４と７６を備える。上述のように、トリガーコイル３２は、積層コア２４の第二の脚部２８に取り付けられ、好ましい実施例では、１２ｍＨのインダクタンスを有する。トリガーコイル３２は、定期的にトリガー信号を第一の切換装置７０に送り、第一の切換装置７０は、シリコン制御整流器（ＳＣＲ）型スイッチであるが、同業者に公知の適切な切換装置であればかまわない。回路図に示すように、切換装置７０は、ＯＮのとき、導通放電パスが点火コンデンサ６０とグランドとの間に形成されるよう配線されている。
【００１７】
シャットダウン回路５６は、キルスイッチの作動に応じて、エンジンをシャットダウンするシャットダウン信号を生成し、キルスイッチ８０、第２の切換装置８２、ツェナーダイオード８４、シャットダウンコンデンサ８６と抵抗器、コンデンサなどの他の多くの電気部品を備える。キルスイッチ８０は、操作者が制御可能な正オフ・自動オンのモーメンタリースイッチである。同業者で公知の他のスイッチも可能である。第一の切換装置のように、第２の切換装置８２もＳＣＲ型スイッチが好ましく、第一の切換装置７０、キルスイッチ８０およびシャットダウンコンデンサ８６と結合されている。第二の切換装置８２がオンのとき、シャットダウンコンデンサ８６と抵抗器８８、７６は抵抗コンデンサ（ＲＣ）回路を形成し、そのＲＣ回路は第一の切換装置７０の状態をバイアスし、制御することができる。シャットダウン回路５６に示されている付加のコンデンサ、抵抗器はフィルターリングや波形改善あるいは公知の他の機能を提供する。
【００１８】
操作中、フライホイール１２の回転が、磁石素子に充電コイル３０に電圧を誘導させ、充電コイル３０は点火コンデンサ６０とシャットダウンコンデンサ８６の両方を充電する。点火コンデンサ６０は、充電コイル３０の正の端子から流れるエネルギーにより充電され、同様に余分な負のエネルギーはシャットダウンコンデンサ８６を充電するために残される。図２に示すように、付加のダイオード６４は、充電コイル３０とツェナーダイオード６６とに並列に接続される。充電コイル３０の負の端子の電圧がツェナーダイオード６６の降伏電圧を超えたとき、受電コイルの負の端子により供給される負のエネルギーが充電コイル３０に逆流することができる。シャットダウンコンデンサ８６は、ダイオード９２により充電コイル３０の負の端子に結合されており、ダイオード９２は、シャットダウンコンデンサ８６に流れ、蓄えられるように充電コイルに誘導された負のエネルギーを半波整流する。点火コンデンサ６０が一旦充電されると、放電し、それにより点火コイル３４に対応する点火パルスを生成することができるようにタイミング回路５４からのトリガー信号を待つ。
【００１９】
点火コンデンサ６０を放電するため、タイミング回路５４は、点火コンデンサに蓄えられたエネルギーの放電パスを形成するトリガー信号を供給する。フライホイール１２の各回転は、そのフライホイールに取り付けられた磁石素子がトリガーコイル３２に磁束を生成するようにさせ、その磁束はトリガーコイルにトリガー信号を生成させる。積層コア２４の脚部に取り付けられた充電コイル３０とトリガーコイル３２を機械的に分離しているので、充電コイルが正のエネルギーを生成した後、トリガー信号が計算された時間に生成されることを確実にする。トリガー信号はダイオード７２により半波整流され、第一の切換装置７０のゲートとして同じ電圧を有するノードＡの電圧に影響を及ぼす。ノードＡの電圧が所定のレベルを超えるとき、点火コンデンサ６０に蓄えられたエネルギーの放電パスを提供するように第一の切換装置７０がオンになる（この場合は、導通となる）。点火コンデンサのこの急速放電は、点火コイル３４の一次巻線３６を通る電流のサージの原因となり、点火コイル３４に崩壊していく電磁気場を形成する。この崩壊する電磁気場は、通常フライバックとして、二次巻線３８に高い電圧の点火パルスを誘導する。この点火パルスは、必要とされる電圧を有していると仮定して燃焼開始点火を供給する点火プラグ４０に伝わる。この工程は、通常シャットダウン回路５６がキルスイッチ８０の作動に応じてシャットダウン信号を生成するまで、継続する。
【００２０】
シャットダウン回路５６は、キルスイッチ８０の作動に応じて、シャットダウン信号を生成するが、マイクロプロセッサからの信号のように、他のイベントにより作動されるように構成されることも可能である。キルスイッチ８０の作動により、トリガーコイル３２とキルスイッチ８０を通るシャットダウン信号の電気的パスが成形される。キルスイッチが閉じられ、ノードＢの電圧がツェナーダイオード８４の降伏電圧を超えたとき、トリガーコイル３２の負の端子からツェナーダイオードと通り、キルスイッチ８０を通り、トリガーコイルの正の端子に戻る電流が流れる。ツェナーダイオード８４を通る電流の流れが、ツェナーダイオードにノードＢの電圧レベルを決定させ、次に第二の切換装置８２の状態を制御するノードＣの電圧に作用する。第二の切換装置８２がオンになったとき、シャットダウンコンデンサ８６は、第二の切換装置８２を含む電気パスを介し放電し、次に第一の切換装置７０の状態を制御するノードＡの電圧に作用する。第一の切換装置７０の作動は、充電が現時点で蓄えられているかどうかに関係なく、点火コンデンサ６０を放電させる。点火コンデンサ６０に充電が蓄積されないことがあるので（第一の切換装置７０を介し放電されるので）、エンジンは減速し、停止に至る。シャットダウンコンデンサ８６が放電を続け、第一の切換装置７０をオン位置にバイアスする限り、これら全部が生じる。
【００２１】
第二の切換装置８２が、電流が流れる限りは動作を維持する保持特性を有することは好ましい。シャットダウンコンデンサ８６と抵抗器８８、７６を有する抵抗コンデンサ（ＲＣ）回路の時定数により、フライホイール１２の回転中、第二の切換装置８２に電流が流れることが維持され、第二の切換装置の動作が延長される。フライホイールの各回転は、シャットダウンコンデンサ８６に蓄えられる或る量のエネルギーを生じさせる。シャットダウンコンデンサを充電すると、フライホイールの次の回転まで第二の切換装置８２を通し放電し続けることが可能となる。従って、ＲＣ回路と充電コイル３０との組合せは、フライホイール１２が停止するまで、第二の切換装置８２、第一の切換装置７０をオン状態に維持する。両方の切換装置７０、８２の動作を延長することで、点火コンデンサ６０の充電のための短絡回路を維持し、点火コンデンサの充電、放電を防止する。点火コンデンサ６０の放電がないと、エンジンを駆動する点火を生じさせられない。エンジンが停止し、蓄えられていたエネルギーが消費されたらすぐに、電流は第二の切換装置８２に流れるのを停止し、オフ状態に切り換わる。その後、操作者は、遅延なくエンジンを再起動できる。
【００２２】
図３に示す他の実施例において、アナログ制御回路１５０は、充電回路１５２、タイミング回路１５４およびシャットダウン回路１５６を備え、図２に示す実施例とほとんど同じである。一つ異なることは、付加の充電コイル１５８が充電回路１５２に付加され、第二の切換装置１８２とシャットダウンコンデンサ１８６とに結合されていることである。充電コイル１５８はシャットダウンコイル１８６を充電し、それにより、充電コイル３０がエネルギーの全てを点火コンデンサ１６０を充電するために使用することができる。このように、充電コイル３０は点火コンデンサ１６０にさらにエネルギーを供給でき、より高いエネルギーの点火パルスを供給できる。このことは、より高い回転数で駆動するエンジンのようなよりパワーを必要とする装置に特に有効である。付加の充電コイル１５８は積層コアの第一の脚部に巻かれ、充電コイル３０と位相が１８０度であることが好ましい。これは、磁気回路へのピークの負荷を減らし、装置の磁気エネルギーを最大化する。タイミング回路１５４とシャットダウン回路１５６は、同じ名前を付けている図２のこれらの回路５４、５６とほとんど同じであり、その構造、機能の説明は省略する。
【００２３】
図４において、アナログ制御回路２５０の他の実施例を示す。アナログ制御回路２５０は、上述の実施例と同じで、充電回路２５２、タイミング回路２５４およびシャットダウン回路２５６を備える。この実施例において、タイミング回路２５４は、抵抗コンデンサ（ＲＣ）回路を形成する抵抗器２９２、２９４に結合された速度制限コンデンサ２９０を有する速度制限機構２５８をさらに備える。速度制限コンデンサ２９０は、トリガーコイル３２が、トリガー信号が生成されるたびに、速度制限コンデンサ２９０を充電するように配線されている。また、速度制コンデンサ２９０は、第一の切換装置２７０のゲートに結合されている。
【００２４】
操作において、エンジン速度が所定の閾値を下回るように維持されているかぎりは、速度制限コンデンサ２９０は、トリガーコイル３２が次のトリガー信号を生成する前に抵抗コンデンサ（ＲＣ）回路を通し放電する十分な時間を有する。よく知られているように、ＲＣ回路の時定数は、速度制限コンデンサ２９０の放電に必要な所定の時間を設定する。このように、制御回路２５０は、所定の閾値以下でエンジン速度が維持されているときは、正常に運転される。エンジン速度が所定の閾値を超えるならば、速度制限コンデンサ２９０は、次のトリガー信号が生成される時間により完全には放電されない。この場合、トリガー信号が送らた後、速度制限コンデンサ２９０が放電するまで第一の切換装置２７０はオンを維持し、点火コンデンサ２６０が充電されることを防止する効力を果たす。従って、一つあるいはそれ以上の点火パルスが抜かれ、閾値を下回る速度に戻るまでエンジンの速度を減少させる。速度制限については、米国特許ＵＳ５、２４５、９６５に記述されている。
【００２５】
図５において、アナログ制御回路３５０の実施例が示され、点火タイミング機構３５８を備えることを除き、上記のものとほぼ同様である。制御回路３５０は、充電回路３５２、タイミング回路３５４およびシャットダウン回路３５６を備え、エンジン速度に応じて点火時間を変化させる。タイミング回路３５４は、トリガーコイル３２とコンデンサ３９２とタイミングスイッチ３９４とに結合された電圧比較器３９０を有する点火タイミング機構３５８を備える。電圧比較器３９０はＰＮＰトランジスタのようなトランジスタであり、動作を制御するタイミングスイッチ３９４のゲートに接続されたコレクタ端子を有する。タイミング回路３９４は、続いて、トリガーコイル３２、第一の切換装置３７０およびタイミングコンデンサ３９６に結合される。図に示すように、付加のダイオード、抵抗器等が使用されている。
【００２６】
エンジンを低速度（約０−４０００ＲＰＭ）で操作中、点火タイミング機構３５８は、およそ１０度の上死点前（ＢＴＤＣ）で点火プラグ４０が点火する点火タイミングを制御する。トリガーコイル３２内で誘導される各パルスは半波整流され、コンデンサ３９２、３９６（コンデンサ３９２は非常に素早く充電するように非常に小さな容量を有している）を充電する。半波整流されたパルスがピークに達し、低下し始めた後、たとえ、ツェナーダイオード３９８を考慮し、比較器３９０をオンにしたときでも、タイミングコンデンサ３９６に蓄えられている電圧は、電圧比較器あるいはトランジスタ３９０のベースでの電圧より大きくなる。例えば、ツェナーダイオード３９８が５Ｖの降伏電圧を有し、０．７Ｖの電圧降下が比較器３９０をオンにするのに必要ならば、タイミングコンデンサ３９６と比較器３９０のベース間の電圧降下が５．７Ｖを超えたとき、その比較器３９０はオンになる。電圧比較器３９０を作動させると、タイミングスイッチ３９４をオンにできるよう、タイミングコンデンサ３９６に蓄えられた充電によりパスが形成される。一旦、タイミングスイッチが動作すると、抵抗器４００、４０２で構成され、第一の切換装置３７０を作動させる抵抗コンデンサ（ＲＣ）回路を通し、タイミングコンデンサ３９６に蓄えられた充電が放電される。このＲＣ回路により形成される時定数はタイミングコンデンサ３９６の放電率を決定し、次に、第一の切換装置３７０が作動される期間を決定する。上記の工程は、トリガーパルスがトリガーコイル３２に誘導される時間と第一の切換装置３７０が作動になる時間との間の遅れの原因となる。この時間遅れは約１０度のＢＴＤＣの点火タイミングとなり、それは、エンジンの高速度で回路の点火タイミングを比較した時間遅れである。
【００２７】
エンジンを高速度（約４０００―最大ＲＰＭ）で操作中、コンデンサ３９２は短絡のように動作し、トリガーコイル３２により生成され半波整流されたトリガー信号がタイミングコンデンサ３９６とタイミングスイッチ３９４とを迂回できる。このように、トリガーパルスが第一の切換装置３７０にほぼ即時に供給され、よって、点火コンデンサ３６０にエンジンの低速度時よりも早く放電させる。例えば、エンジンが約４０００ＲＰＭで、あるいは、それ以上で、操作されているとき、ここに示された実施例のタイミング回路は、約２５度のＢＴＤＣの点火タイミングを形成する。もちろん、２５度ＢＴＤＣは、低速度で形成された１０度ＢＴＤＣと比較してタイミング進みである。上記の回路構成、点火タイミング値、エンジン速度などは例として提供されており、前の説明の実施例より容易に変更できることは理解される。点火タイミング回路については、米国特許ＵＳ６，３８８，４４５に更に論じられている。
【００２８】
上述の実施例は好ましい例を構成しており、他の多くのものが可能である。更に、同様の引用数字がいくつかの異なる実施例で使用されているが、開示されているこれらの実施例の中や同士で、様々な電気部品が異なる値や配置を有することが理解される。ここに使用されている用語は、本発明の範囲から離れないで、様々な変更が可能であることが理解される。
【００２９】
図は具体的には示されないので、図２−５に示す実施例の２あるいはそれ以上の機構を組み込んだ制御回路を提供することも可能である。例えば、一つの制御回路は、図３の付加の充電コイル１５８と図４の速度制限機構２５８と・あるいは図５の点火タイミング機構３８５とを備える。これらの機構のどんな組合せでも、一つの制御回路実施例に組み込むことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による回転するフライホイールに隣接して取り付けられたステータ組立体を有するコンデンサ放電点火（ＣＤＩ）装置の概略図である。
【図２】図１のＣＤＩ装置に使用される制御回路の実施例の回路図である。
【図３】本発明による制御回路の他の実施例の回路図である。
【図４】本発明による制御回路の更に他の実施例の回路図である。
【図５】本発明による制御回路の更に他の実施例の回路図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０                          コンデンサ放電点火装置
１２                          フライホイール
１４                          ステータ組立体
３０                          充電コイル
３２                          トリガーコイル
５０、１５０、２５０、３５０  制御回路
５２、１５２、２５２、３５２  充電回路
５４、１５４、２５４、３５４  タイミング回路
５６、１５６、２５６、３５６  シャットダウン回路
６０、１６０、２６０、３６０  点火コンデンサ
７０、２７０、３７０          第一の切換装置
８０                          キルスイッチ
８２、１８２                  第二の切換装置
８６、１８６                  シャットダウンコンデンサ
【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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