(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を点火する点火装置であって、
前記内燃機関により駆動されて発電する交流発電機の回転子の外周に周方向に沿って不等間隔に設けられた第１のリラクタ、第２のリラクタおよび第３のリラクタにそれぞれ対応する、同じ極性の第１のパルス、第２のパルスおよび第３のパルスを検出するパルス検出部と、
前記パルス検出部により検出された前記第１〜第３のパルスに基づいて前記内燃機関の点火制御を行う制御部と、を備え、
前記第１のリラクタ、前記第２のリラクタおよび前記第３のリラクタは、前記第１のリラクタ、前記第２のリラクタおよび前記第３のリラクタの順に前記回転子の回転方向に沿って配置され、前記第１のリラクタと前記第２のリラクタとの間の第１の周方向間隔は、前記第２のリラクタと前記第３のリラクタとの間の第２の周方向間隔よりも小さく、前記第２の周方向間隔は、前記第３のリラクタと前記第１のリラクタとの間の第３の周方向間隔よりも小さく、
前記制御部は、
前記第２のパルスを検出した場合は前記第１のパルスと前記第２のパルスとの間の第１の時間を算出し、前記第３のパルスを検出した場合は前記第２のパルスと前記第３のパルスとの間の第２の時間を算出し、前記第１のパルスを検出した場合は前記第３のパルスと前記第１のパルスとの間の第３の時間を算出するパルス間隔算出部と、
前記パルス間隔算出部により算出された前記第１の時間、前記第２の時間および前記第３の時間が式（１）の大小関係を満たす場合に、前記内燃機関が正常であると判定し、前記大小関係を満たさない場合に、前記内燃機関が異常であると判定する判定部と、を有することを特徴とする点火装置。
Ｔ１  ＜  Ｔ２  ＜  Ｔ３       ・・・・（１）
ここで、Ｔ１は前記第１の時間、Ｔ２は前記第２の時間、Ｔ３は前記第３の時間である。
【請求項２】
前記判定部により前記内燃機関が異常であると判定された場合、前記制御部は前記内燃機関を点火しないことを特徴とする請求項１に記載の点火装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記パルス検出部により前記第１のパルス、前記第２のパルスまたは前記第３のパルスが検出されるたびに、前記第１の時間、前記第２の時間および前記第３の時間が前記大小関係を満たすかどうかを判定することを特徴とする請求項１または２に記載の点火装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記第１のパルスが検出されてから前記第２のパルスが検出されるまでに、前記第１のパルスが前回検出されてから今回検出されるまでの時間に基づいて前記内燃機関の第１回転数を算出し、
前記第２のパルスが検出されてから前記第３のパルスが検出されるまでに、前記第１回転数に基づいて前記内燃機関の点火タイミングを算出し、前記点火タイミングは、イグニッションコイルの一次側コイルに流れる電流を制御するトランジスタをオフにするタイミングであり、
前記第３のパルスが検出されてから前記第１のパルスが検出されるまでに、前記第３のパルスが前回検出されてから今回検出されるまでの時間に基づいて前記内燃機関の第２回転数を算出し、前記第２回転数に基づいて通電タイミングを算出し、前記通電タイミングは前記トランジスタをオンにするタイミングであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の点火装置。
【請求項５】
内燃機関により駆動されて発電する交流発電機の回転子の外周に周方向に沿って不等間隔に設けられた第１のリラクタ、第２のリラクタおよび第３のリラクタにそれぞれ対応する、同じ極性の第１のパルス、第２のパルスおよび第３のパルスを検出するパルス検出部と、前記パルス検出部により検出された前記第１〜第３のパルスに基づいて前記内燃機関の点火制御を行う制御部とを備え、前記第１のリラクタと前記第２のリラクタとの間の第１の周方向間隔は、前記第２のリラクタと前記第３のリラクタとの間の第２の周方向間隔よりも小さく、かつ、前記第２の周方向間隔は、前記第３のリラクタと前記第１のリラクタとの間の第３の周方向間隔よりも小さい、点火装置の制御方法であって、
前記第２のパルスを検出した場合は前記第１のパルスと前記第２のパルスとの間の第１の時間を算出し、前記第３のパルスを検出した場合は前記第２のパルスと前記第３のパルスとの間の第２の時間を算出し、前記第１のパルスを検出した場合は前記第３のパルスと前記第１のパルスとの間の第３の時間を算出するステップと、
算出された前記第１の時間、前記第２の時間および前記第３の時間が、式（１）の大小関係を満たす場合に前記内燃機関が正常であると判定し、前記大小関係を満たさない場合に前記内燃機関が異常であると判定するステップと、を備えることを特徴とする点火装置の制御方法。
Ｔ１  ＜  Ｔ２  ＜  Ｔ３       ・・・・（１）
ここで、Ｔ１は前記第１の時間、Ｔ２は前記第２の時間、Ｔ３は前記第３の時間である。
【請求項６】
回転子と、前記回転子の外周に周方向に沿って不等間隔に設けられた第１のリラクタ、第２のリラクタおよび第３のリラクタとを有し、内燃機関により駆動されて発電する交流発電機と、
前記内燃機関を点火する点火装置と、を備える内燃機関駆動システムであって、
前記第１のリラクタ、前記第２のリラクタおよび前記第３のリラクタは、前記第１のリラクタ、前記第２のリラクタおよび前記第３のリラクタの順に前記回転子の回転方向に沿って配置され、前記第１のリラクタと前記第２のリラクタとの間の第１の周方向間隔は、前記第２のリラクタと前記第３のリラクタとの間の第２の周方向間隔よりも小さく、前記第２の周方向間隔は、前記第３のリラクタと前記第１のリラクタとの間の第３の周方向間隔よりも小さく、
前記点火装置は、
前記第１〜第３のリラクタにそれぞれ対応する、同じ極性の第１〜第３のパルスを検出するパルス検出部と、
前記パルス検出部により検出された前記第１〜第３のパルスに基づいて前記内燃機関の点火制御を行う制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記第２のパルスを検出した場合は前記第１のパルスと前記第２のパルスとの間の第１の時間を算出し、前記第３のパルスを検出した場合は前記第２のパルスと前記第３のパルスとの間の第２の時間を算出し、前記第１のパルスを検出した場合は前記第３のパルスと前記第１のパルスとの間の第３の時間を算出するパルス間隔算出部と、
前記パルス間隔算出部により算出された前記第１の時間、前記第２の時間および前記第３の時間が式（１）の大小関係を満たす場合に、前記内燃機関が正常であると判定し、前記大小関係を満たさない場合に、前記内燃機関が異常であると判定する判定部と、を有することを特徴とする内燃機関駆動システム。
Ｔ１  ＜  Ｔ２  ＜  Ｔ３       ・・・・（１）
ここで、Ｔ１は前記第１の時間、Ｔ２は前記第２の時間、Ｔ３は前記第３の時間である。
【請求項７】
前記第２の周方向間隔は前記第１の周方向間隔の３倍以上であり、前記第３の周方向間隔は前記第２の周方向間隔の３倍以上であることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関駆動システム。
【請求項８】
前記第１の周方向間隔と、前記第２の周方向間隔と、前記第３の周方向間隔との間の比は、１：４：１９であることを特徴とする請求項６または７に記載の内燃機関駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点火装置およびその制御方法、並びに内燃機関駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、イグニッションコイルを介して点火プラグに高電圧を印加して放電させ、内燃機関を点火する点火装置が知られている。例えば特許文献１には、トランジスタ式点火装置およびＣＤＩ（Ｃａｐａｃｉｔｏｒ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  Ｉｇｎｉｔｉｏｎ）点火装置が記載されている。
【０００３】
また、特許文献２に記載されているように、従来の交流発電機の回転子の外周には、２つのリラクタ、すなわち、第１のリラクタおよび第２のリラクタが周方向に沿って設けられている。図５に示すように、ピックアップコイル（パルサーコイルともいう。）は、各リラクタの前端部および後端部を検出して、正極性および負極性のパルスをそれぞれ出力する。そして、点火装置は、ピックアップコイルから出力されるパルスを検出する。図５において、検出ポイントＡは、第１または第２リラクタの前端部が通過したタイミングであり、検出ポイントＢは、第２リラクタの後端部が通過したタイミングである。また、時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４は、隣り合うパルス間の時間を示している。
【０００４】
ピックアップコイルから出力されるパルスの幅は、交流発電機の回転子の回転数に応じて変化する。例えば、図５に示すように、内燃機関の回転数が比較的小さい圧縮行程および排気行程ではパルス幅は長くなり、内燃機関の回転数が比較的大きい吸気行程および膨張行程ではパルス幅は短くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１８１３９５号公報
【特許文献２】特開２０１２−１６３０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来は、パルス間の時間Ｔ１〜Ｔ４が所定の式を満たすかどうかにより内燃機関が異常（例えば逆回転等）であるかどうかを判定していた。従来の点火装置は、例えば、図５の検出ポイントＡにおいて、２つの判定条件式Ｔ４≧Ｔ２×２およびＴ４≧Ｔ３×２の両方を満たすならば内燃機関が正常であると判定し、これら２つの不要式を満たさなければ、内燃機関が異常であると判定していた。また、検出ポイントＢにおいては、内燃機関の回転数が基準回転数以下の場合は、Ｔ１×２＜Ｔ３を満たすならば内燃機関が正常と判定し、満たさなければ内燃機関が異常であると判定していた。一方、回転数が基準回転数より高い場合は、Ｔ１×１．５＜Ｔ３を満たすならば内燃機関が正常と判定し、満たさなければ内燃機関が異常であると判定していた。
【０００７】
このように従来の点火装置では、内燃機関の状態を判定する際に、パルス間の時間を所定数倍（１．５倍、２倍等）してから大小比較を行ったり、あるいは内燃機関の回転数によって異なる判定条件式を用いる必要があった。このため、点火装置のマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）による演算回数が多いという課題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、従来よりも少ない演算回数で内燃機関が正常であるか否かを判定することが可能な点火装置およびその制御方法、並びに内燃機関駆動システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る点火装置は、
内燃機関を点火する点火装置であって、
前記内燃機関により駆動されて発電する交流発電機の回転子の外周に周方向に沿って不等間隔に設けられた第１のリラクタ、第２のリラクタおよび第３のリラクタにそれぞれ対応する、同じ極性の第１のパルス、第２のパルスおよび第３のパルスを検出するパルス検出部と、
前記パルス検出部により検出された前記第１〜第３のパルスに基づいて前記内燃機関の点火制御を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記第２のパルスを検出した場合は前記第１のパルスと前記第２のパルスとの間の第１の時間を算出し、前記第３のパルスを検出した場合は前記第２のパルスと前記第３のパルスとの間の第２の時間を算出し、前記第１のパルスを検出した場合は前記第３のパルスと前記第１のパルスとの間の第３の時間を算出するパルス間隔算出部と、
前記パルス間隔算出部により算出された前記第１の時間、前記第２の時間および前記第３の時間が前記第１〜第３のリラクタの設置位置に基づく大小関係を満たす場合に、前記内燃機関が正常であると判定し、前記大小関係を満たさない場合に、前記内燃機関が異常であると判定する判定部と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、前記点火装置において、
前記大小関係は、式（１）の関係であるようにしてもよい。  
Ｔ１  ＜  Ｔ２  ＜  Ｔ３       ・・・・（１）
ここで、Ｔ１は前記第１の時間、Ｔ２は前記第２の時間、Ｔ３は前記第３の時間である。
【００１１】
また、前記点火装置において、
前記判定部により前記内燃機関が異常であると判定された場合、前記制御部は前記内燃機関を点火しないようにしてもよい。
【００１２】
また、前記点火装置において、
前記判定部は、前記パルス検出部により前記第１のパルス、前記第２のパルスまたは前記第３のパルスが検出されるたびに、前記第１の時間、前記第２の時間および前記第３の時間が前記大小関係を満たすかどうかを判定するようにしてもよい。
【００１３】
また、前記点火装置において、
前記制御部は、
前記第１のパルスが検出されてから前記第２のパルスが検出されるまでに、前記第１のパルスが前回検出されてから今回検出されるまでの時間に基づいて前記内燃機関の第１回転数を算出し、
前記第２のパルスが検出されてから前記第３のパルスが検出されるまでに、前記第１回転数に基づいて前記内燃機関の点火タイミングを算出し、
前記第３のパルスが検出されてから前記第１のパルスが検出されるまでに、前記第３のパルスが前回検出されてから今回検出されるまでの時間に基づいて前記内燃機関の第２回転数を算出し、前記第２回転数に基づいて通電タイミングを算出するようにしてもよい。
【００１４】
本発明に係る点火装置の制御方法は、
内燃機関により駆動されて発電する交流発電機の回転子の外周に周方向に沿って不等間隔に設けられた第１のリラクタ、第２のリラクタおよび第３のリラクタにそれぞれ対応する、同じ極性の第１のパルス、第２のパルスおよび第３のパルスを検出するパルス検出部と、前記パルス検出部により検出された前記第１〜第３のパルスに基づいて前記内燃機関の点火制御を行う制御部とを備える点火装置の制御方法であって、
前記第２のパルスを検出した場合は前記第１のパルスと前記第２のパルスとの間の第１の時間を算出し、前記第３のパルスを検出した場合は前記第２のパルスと前記第３のパルスとの間の第２の時間を算出し、前記第１のパルスを検出した場合は前記第３のパルスと前記第１のパルスとの間の第３の時間を算出するステップと、
算出された前記第１の時間、前記第２の時間および前記第３の時間が、前記第１〜第３のリラクタの設置位置に基づく大小関係を満たす場合に前記内燃機関が正常であると判定し、前記大小関係を満たさない場合に前記内燃機関が異常であると判定するステップと、
を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る内燃機関駆動システムは、
回転子と、前記回転子の外周に周方向に沿って不等間隔に設けられた第１のリラクタ、第２のリラクタおよび第３のリラクタとを有し、内燃機関により駆動されて発電する交流発電機と、
前記内燃機関を点火する点火装置と、を備える内燃機関駆動システムであって、
前記点火装置は、
前記第１〜第３のリラクタにそれぞれ対応する、同じ極性の第１〜第３のパルスを検出するパルス検出部と、
前記パルス検出部により検出された前記第１〜第３のパルスに基づいて前記内燃機関の点火制御を行う制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記第２のパルスを検出した場合は前記第１のパルスと前記第２のパルスとの間の第１の時間を算出し、前記第３のパルスを検出した場合は前記第２のパルスと前記第３のパルスとの間の第２の時間を算出し、前記第１のパルスを検出した場合は前記第３のパルスと前記第１のパルスとの間の第３の時間を算出するパルス間隔算出部と、
前記パルス間隔算出部により算出された前記第１の時間、前記第２の時間および前記第３の時間が前記第１〜第３のリラクタの設置位置に基づく大小関係を満たす場合に、前記内燃機関が正常であると判定し、前記大小関係を満たさない場合に、前記内燃機関が異常であると判定する判定部と、を有することを特徴とする。
【００１６】
また、前記内燃機関駆動システムにおいて、
前記第１のリラクタ、前記第２のリラクタおよび前記第３のリラクタは、前記第１のリラクタ、前記第２のリラクタおよび前記第３のリラクタの順に前記回転子の回転方向に沿って配置され、前記第１のリラクタと前記第２のリラクタとの間の第１の周方向間隔は、前記第２のリラクタと前記第３のリラクタとの間の第２の周方向間隔よりも小さく、前記第２の周方向間隔は、前記第３のリラクタと前記第１のリラクタとの間の第３の周方向間隔よりも小さいようにしてもよい。
【００１７】
また、前記内燃機関駆動システムにおいて、
前記第２の周方向間隔は前記第１の周方向間隔の３倍以上であり、前記第３の周方向間隔は前記第２の周方向間隔の３倍以上であるようにしてもよい。
【００１８】
また、前記内燃機関駆動システムにおいて、
前記第１の周方向間隔と、前記第２の周方向間隔と、前記第３の周方向間隔との間の比は、１：４：１９であるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、パルス検出部が、内燃機関により駆動されて発電する交流発電機の回転子の外周に周方向に沿って不等間隔に設けられた第１〜第３のリラクタにそれぞれ対応する、同じ極性の第１〜第３のパルスを検出する。そして、パルス間隔算出部が、第１のパルスと第２のパルスとの間の時間である第１の時間、第２のパルスと第３のパルスとの間の時間である第２の時間、第３のパルスと第１のパルスとの間の時間である第３の時間を算出する。そして、判定部が、パルス間隔算出部により算出された第１〜第３の時間が前記第１〜第３のリラクタの設置位置に基づく大小関係を満たすかどうかにより、内燃機関が正常であるか異常であるかを判定する。すなわち、本発明では、パルス間の時間をそのまま大小比較することにより、内燃機関が正常であるか否かの判定を行う。
【００２０】
よって、本発明によれば、従来よりも少ない演算回数で内燃機関が正常である否かを判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る内燃機関駆動システムの概略的な構成を示す図である。
【図２】（ａ）は交流発電機２１の回転子２２を回転軸方向に見た図であり、（ｂ）は（ａ）の一部拡大図である。
【図３】実施形態に係る点火装置１の制御部３の機能ブロック図である。
【図４】内燃機関の行程、リラクタ２２ａ，２２ｂ，２２ｃによるパルス、および制御信号を示すタイミングチャートである。
【図５】従来の内燃機関駆動システムにおける、内燃機関の行程、第１および第２リラクタによるパルスを示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。実施形態に係る内燃機関駆動システムは、例えば自動二輪車用の４サイクルエンジンを駆動するために用いられる。なお、本発明は、これに限らず、四輪車等の他の車両や、２サイクルエンジンにも適用可能である。また、以下の実施形態の説明では、本発明に特徴的な部分について詳しく説明するが、点火装置に係る一般的な技術事項については他の公知の技術を適宜適用することが可能である。
【００２３】
実施形態に係る内燃機関駆動システムは、図１に示すように、点火装置１と、交流発電機（ＡＣＧ）２１と、電源装置２３と、バッテリ２４と、スイッチ２５と、ピックアップコイル２６と、イグニッションコイル２７と、点火プラグ２８とを備えている。
【００２４】
点火装置１は、内燃機関（図示せず）を点火する装置である。本実施形態の点火装置１は、いわゆるフルトランジスタ式の点火装置である。この点火装置１については後ほど詳しく説明する。なお、点火装置１は、フルトランジスタ式に限られず、例えばＣＤＩ点火装置であってもよい。
【００２５】
交流発電機２１は、内燃機関により駆動されて発電する発電機である。より詳しくは、交流発電機２１は、内燃機関の回転に同期して回転駆動されることにより発電する。この交流発電機２１は、図２（ａ）に示すように、回転子２２と、リラクタ２２ａ，２２ｂ，２２ｃとを有している。回転子２２が内燃機関のクランク軸（図示せず）と同期して回転することにより交流発電機２１は交流信号（交流電圧、交流電流）を出力する。
【００２６】
交流発電機２１から供給された交流信号は電源装置２３に供給される。この電源装置２３は、交流発電機２１から供給された交流信号を整流し、電圧を調整して出力する。バッテリ２４は、電源装置２３から出力される直流電圧により充電される。バッテリ２４の電圧は、スイッチ２５を介して点火装置１に供給される。
【００２７】
図２（ａ）に示すように、交流発電機２１の回転子２２には、３つのリラクタ２２ａ，２２ｂ，２２ｃが設けられている。より詳しくは、リラクタ２２ａ（第１のリラクタ）、リラクタ２２ｂ（第２のリラクタ）およびリラクタ２２ｃ（第３のリラクタ）が回転子２２の外周に周方向に沿って設けられている。リラクタ２２ａ、リラクタ２２ｂおよびリラクタ２２ｃは、回転子２２の逆転方向に見て、リラクタ２２ａ、リラクタ２２ｂおよびリラクタ２２ｃの順に配置されている。つまり、リラクタ２２ａ、リラクタ２２ｂおよびリラクタ２２ｃは、回転子２２が内燃機関（クランク軸）により回転駆動されたときに、リラクタ２２ａ、リラクタ２２ｂおよびリラクタ２２ｃの順でピックアップコイル２６を通過するように配置されている。
【００２８】
リラクタ２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、ピックアップコイル２６付近を通過すると、ピックアップコイル２６からパルスが出力される。リラクタ２２ａに着目すると、図２（ｂ）に示すように、リラクタ２２ａは前端部Ｅａと後端部Ｅｂを有している。ピックアップコイル２６は、リラクタ２２ａが通過すると、前端部Ｅａに対応した正極性のパルスと、後端部Ｅｂに対応した負極性のパルスとを生成する。リラクタ２２ｂ，２２ｃについても同様である。リラクタ２２ａ、リラクタ２２ｂおよびリラクタ２２ｃの通過により、図４に示すように、正極性のパルスＧ１（第１のパルス）、パルスＧ２（第２のパルス）およびパルスＧ３（第３のパルス）がそれぞれ生成される。
【００２９】
なお、内燃機関のクランク軸の上死点（ＴＤＣ）は、例えば、パルスＧ３に対応するクランク位置と、パルスＧ１に対応するクランク位置との間に位置している。
【００３０】
図２（ａ）に示すように、リラクタ２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、周方向に沿って不等間隔に設けられている。より詳しくは、リラクタ２２ａとリラクタ２２ｂとの間の周方向間隔Ｌ１（第１の周方向間隔）は、リラクタ２２ｂとリラクタ２２ｃとの間の周方向間隔Ｌ２（第２の周方向間隔）よりも小さい。そして、周方向間隔Ｌ２は、リラクタ２２ｃとリラクタ２２ａとの間の周方向間隔Ｌ３（第３の周方向間隔）よりも小さい。ここで、リラクタ間の周方向間隔は、各リラクタの前端部同士間の距離である。例えば、周方向間隔Ｌ１は、リラクタ２２ａの前端部と、リラクタ２２ｂの前端部との間の距離である。なお、リラクタ間の周方向間隔は、各リラクタの後端部同士間の距離で定義することも可能であるが、本実施形態のパルス検出部２は正極性のパルスを検出するように構成されているため、前端部同士間の距離で定義している。
【００３１】
本実施形態では、周方向間隔Ｌ１と、周方向間隔Ｌ２と、周方向間隔Ｌ３との間の比は、１：４：１９である。中心角度に換算すれば、リラクタ２２ａとリラクタ２２ｂ間の角度が１５°、リラクタ２２ｂとリラクタ２２ｃ間の角度が６０°、リラクタ２２ｃとリラクタ２２ａ間の角度が２８５°である。
【００３２】
イグニッションコイル２７は、一次側コイル２７ａおよび二次側コイル２７ｂを有する。一次側コイル２７ａの一端および二次側コイル２７ｂの一端はいずれも、点火装置１のダイオードＤ１のカソードに接続されている。一次側コイル２７ａの他端は点火装置１のトランジスタＴＲ１のコレクタに接続されている。二次側コイル２７ｂの他端は点火プラグ２８に接続されている。
【００３３】
点火プラグ２８は、対向する一対の電極を有し、二次側コイル２７ｂの他端と接地との間に接続されている。この点火プラグ２８は、二次側コイル２７ｂに発生する高電圧により電極間の間隙に火花放電を発生して、内燃機関の燃料室内の可燃混合ガスを点火させる。
【００３４】
次に、点火装置１の構成について詳しく説明する。
【００３５】
点火装置１は、図１に示すように、ダイオードＤ１と、コンデンサＣ１と、トランジスタＴＲ１と、パルス検出部２と、制御部３と、内部電源回路４と、を有している。
【００３６】
ダイオードＤ１は、アノードにバッテリ２４の電圧がスイッチ２５を介して供給される。コンデンサＣ１は、ダイオードＤ１のカソードと接地との間に接続されている。ダイオードＤ１とコンデンサＣ１は、点火装置１への入力電圧を平滑化する平滑回路として機能する。
【００３７】
トランジスタＴＲ１は、コレクタがイグニッションコイル２７の一次側コイル２７ａに接続され、エミッタが接地され、ベースが制御部３に接続されている。このトランジスタＴＲ１は、制御部３から出力される制御信号によりオンまたはオフに制御される。
【００３８】
パルス検出部２は、ピックアップコイル２６に接続されており、ピックアップコイル２６が出力したパルスを受信する。パルス検出部２は、リラクタ２２ａ，２２ｂ，２２ｃにそれぞれ対応する同じ極性のパルスＧ１、パルスＧ２、パルスＧ３を検出する。
【００３９】
本実施形態では、図４に示すように、パルス検出部２は、リラクタ２２ａの前端部に対応する正極性のパルスＧ１、リラクタ２２ｂの前端部に対応する正極性のパルスＧ２、およびリラクタ２２ｃの前端部に対応する正極性のパルスＧ３を検出する。なお、各リラクタ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの後端部に対応する負極性のパルスを検出するようにパルス検出部２を構成してもよい。
【００４０】
制御部３は、パルス検出部２により検出されたパルスＧ１〜Ｇ３に基づいて内燃機関の点火制御を行う。より詳しくは、制御部３は、パルスＧ１〜Ｇ３に基づいてトランジスタＴＲ１をオンまたはオフすることにより点火制御を行う。なお、制御部３は、例えばマイクロプロセッサにより構成される。
【００４１】
内部電源回路４は、入力した直流電圧を制御部３の動作電圧に調節して出力する。
【００４２】
次に、制御部３の構成について詳しく説明する。
【００４３】
制御部３は、図３に示すように、パルス間隔算出部３１および判定部３２を有している。
【００４４】
パルス間隔算出部３１は、パルス検出部２により検出されたパルスＧ１，Ｇ２，Ｇ３間の時間を算出する。より詳しくは、パルス間隔算出部３１は、パルスＧ２を検出した場合はパルスＧ１とパルスＧ２との間の時間Ｔ１（第１の時間）を算出し、パルスＧ３を検出した場合はパルスＧ２とパルスＧ３との間の時間Ｔ２（第２の時間）を算出し、パルスＧ１を検出した場合はパルスＧ３とパルスＧ１との間の時間Ｔ３（第３の時間）を算出するように構成されている。本実施形態では、パルス検出部２は各リラクタの前端部に対応する正極性のパルスを検出するように構成されているため、パルス間隔算出部３１は、図４に示すように、検出ポイントＡ−Ａ間の時間を算出する。
【００４５】
判定部３２は、パルス間隔算出部３１により算出された時間Ｔ１、時間Ｔ２および時間Ｔ３がリラクタ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの設置位置に基づく大小関係を満たす場合に、内燃機関が正常であると判定し、この大小関係を満たさない場合に内燃機関が異常であると判定する。本実施形態では、前述のように、周方向間隔Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３との間に、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の関係がある。このため、判定部３２で用いる大小関係は、下記の式（１）の関係となる。  
Ｔ１  ＜  Ｔ２  ＜  Ｔ３       ・・・・（１）
【００４６】
判定部３２は、パルス検出部３１によりパルスＧ１、パルスＧ２またはパルスＧ３が検出されるたびに、時間Ｔ１、時間Ｔ２および時間Ｔ３が大小関係を満たすかどうかを判定する。これにより、内燃機関の異常を速やかに把握することができる。
【００４７】
なお、判定部３２が用いる大小関係は、式（１）に限られない。例えば、リラクタの周方向間隔Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３との間の関係がＬ２＜Ｌ１＜Ｌ３の場合は、判定部３２で用いる大小関係はＴ２＜Ｔ１＜Ｔ３となる。このように、リラクタの周方向間隔Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の大小関係に応じて判定部３２で用いる大小関係が定まる。
【００４８】
本実施形態に係る点火装置１の制御方法は、パルス間隔算出部３１が、パルスＧ２を検出した場合は時間Ｔ１を算出し、パルスＧ３を検出した場合は時間Ｔ２を算出し、パルスＧ１を検出した場合は時間Ｔ３を算出するステップと、判定部３２が、前ステップで算出された時間Ｔ１、時間Ｔ２および時間Ｔ３がリラクタ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの設置位置に基づく大小関係を満たす場合に内燃機関が正常であると判定し、当該大小関係を満たさない場合に内燃機関が異常であると判定するステップとを備える。
【００４９】
上記のように、本実施形態では、パルス間隔算出部３１により算出されたパルス間の時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３をそのまま大小比較することにより、内燃機関が正常であるか否かの判定を行う。このため、従来のようにパルス間の時間を所定数倍する等の演算処理や、内燃機関の回転数に応じて異なる判定条件式を使い分ける必要がなくなる。よって、本実施形態によれば、従来よりも少ない演算回数で内燃機関が正常である否かを判定することができる。その結果、制御部３として安価なマイクロプロセッサを用いることが可能になり、点火装置の低コスト化を図ることができる。
【００５０】
なお、判定部３２により内燃機関が異常であると判定された場合、制御部３は内燃機関を点火しないようにしてもよい。すなわち、制御部３は、判定部３２により内燃機関が異常であると判定された場合、トランジスタＴＲ１に点火信号（オフ信号）を出力しないようにしてもよい。これにより、異常時に内燃機関を速やかに停止させることができる。
【００５１】
また、好ましくは、交流発電機２１において、周方向間隔Ｌ２は周方向間隔Ｌ１の３倍以上であり、かつ周方向間隔Ｌ３は周方向間隔Ｌ２の３倍以上である。これにより、内燃機関の回転数変動が発生した場合でも、パルス間の時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３間の大小関係が保持されるため、判定部３２は内燃機関の状態を正しく判定することができる。より好ましくは、周方向間隔Ｌ２は周方向間隔Ｌ１の４倍以上であり、かつ周方向間隔Ｌ３は周方向間隔Ｌ２の４倍以上である。これにより、判定部３２はより正しく内燃機関の状態を判定することができる。
【００５２】
ここで、制御部３による点火制御処理について説明する。
【００５３】
制御部３は、各パルス間（すなわち、パルスＧ１−Ｇ２間，パルスＧ２−Ｇ３間，パルスＧ３−Ｇ１間）において、以下のように点火制御に係る処理を割り当てる。すなわち、制御部３は、パルスＧ１が検出されてからパルスＧ２が検出されるまでに（すなわち、パルスＧ１−Ｇ２間）、パルスＧ１が前回検出されてから今回検出されるまでの時間（すなわち、回転子２２の回転周期）に基づいて、内燃機関の第１回転数（ｒ／ｍｉｎ）を算出する。具体的には、制御部３は、１／Ｔ×６０（Ｔ：回転子２２の回転周期）（ｒ／ｍｉｎ）を計算して第１回転数を得る。制御部３は、パルスＧ２が検出されてからパルスＧ３が検出されるまでに（すなわち、パルスＧ２−Ｇ３間）、第１回転数に基づいて内燃機関の点火タイミングを算出する。具体的には、制御部３は、固定点火の位置（パルスＧ３の位置）からどれだけ点火を早めるかのタイミング調整を行う。制御部３は、パルスＧ３が検出されてからパルスＧ１が検出されるまでに（すなわち、パルスＧ３−Ｇ１間）、パルスＧ３が前回検出されてから今回検出されるまでの時間（すなわち、回転子２２の回転周期）に基づいて内燃機関の第２回転数（ｒ／ｍｉｎ）を算出し、この第２回転数に基づいて通電タイミングを算出する。
【００５４】
上記のように、各パルス間の時間に、点火制御に係る処理を分割し割り当てることで制御部３はマルチタスク処理を行う必要がなくなり、制御部３としてより廉価なマイクロプロセッサを使用することができる。
【００５５】
上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではない。異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１  点火装置
２  パルス検出部
３  制御部（ＣＰＵ）
４  内部電源回路
２１  交流発電機（ＡＣＧ）
２２  回転子
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ  リラクタ
２３  電源装置
２４  バッテリ
２５  スイッチ
２６  ピックアップコイル
２７  イグニッションコイル
２７ａ  一次側コイル
２７ｂ  二次側コイル
２８  点火プラグ
３１  パルス間隔算出部
３２  判定部
Ａ，Ｂ  検出ポイント
Ｃ１  コンデンサ
Ｄ１  ダイオード
Ｅａ  （リラクタの）前端部
Ｅｂ  （リラクタの）後端部
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３  パルス
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３  周方向間隔
ＴＲ１  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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