(57)【要約】【課題】マイコンで点火時点を制御する内燃機関用点火装置において、始動時にマイコンの立ち上がりを速やかに達成し、もってエンジンの始動性能を向上させることを目的とする。【解決手段】発電コイルの出力電圧の順電圧分から得た周期検出信号により点火時期信号を演算し、発電コイルの出力電圧の遅れ側逆電圧分から、ピーク電圧検出信号と起動電圧検出信号とを得、周期検出信号とピーク電圧検出信号と起動電圧検出信号とにより、各速度域における点火信号の出力時点を決定する容量放電型内燃機関用点火装置において、リコイルスターターによる起動時に、出力電圧の逆電圧分を充電する定電圧電源部の充電電圧を、速やかにマイコン起動電圧まで立ち上げて、内燃機関の起動を簡単にかつ速やかに得る。【選択図】              図１
2004169648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次側に点火栓（Ｐ）を接続した点火コイル（８）と、内燃機関により駆動される高圧磁石発電機内の発電コイル（６）と、前記点火コイル（８）の一次側に設けられて、前記発電コイル（６）の出力電圧（Ｅ）の順電圧分（ｅ１）で充電される充電コンデンサ（ｃ６）と、点火信号（ｓ４）の入力により導通して、前記充電コンデンサ（ｃ６）の充電電荷を点火コイル（８）の一次コイルに放電させる放電用スイッチング素子（７）と、を有する容量放電型内燃機関用点火回路に、前記順電圧分（ｅ１）が、継続した点火動作を得ることができる電圧値として、予め設定した周期検出電圧値（ｖ１）に達した点火時期算出開始時点（ｔ１）で発生した周期検出信号（ｓ１）を入力し、該隣り合った周期検出信号（ｓ１）間の時間により内燃機関の回転速度を検出すると共に、必要時に前記点火信号（ｓ４）を放電用スイッチング素子（７）に出力するマイコン部（３）と、前記出力電圧（Ｅ）の逆電圧分（ｅ２）を、電流制限抵抗（ｒ１）により一部に制限して充電し、該充電電力により前記マイコン部（３）を稼動させる定電圧電源部（２）と、を有する点火時点制御装置（１）を組付けた内燃機関用点火装置において、起動時に、前記電流制限抵抗（ｒ１）をバイパスして、発生した逆電圧分（ｅ２）の殆どを前記定電圧電源部（２）に充電させて、該定電圧電源部（２）の充電電圧を、速やかに前記マイコン部（３）を稼動させることのできる一定電圧範囲に立ち上げる内燃機関用点火装置の起動方法。
【請求項２】
出力電圧（Ｅ）の逆電圧分（ｅ２）により、電流制限抵抗（ｒ１）のバイパス路を導通させる請求項１記載の内燃機関用点火装置の起動方法。
【請求項３】
最初の周期検出信号（ｓ１）のマイコン部（３）への入力により、電流制限抵抗（ｒ１）のバイパス路を遮断する請求項１記載の内燃機関用点火装置の起動方法。
【請求項４】
二次側に点火栓（Ｐ）を接続した点火コイル（８）と、内燃機関により駆動される高圧磁石発電機内の発電コイル（６）と、前記点火コイル（８）の一次側に設けられて、前記発電コイル（６）の出力電圧（Ｅ）の順電圧分（ｅ１）で充電される充電コンデンサ（ｃ６）と、点火信号（ｓ４）の入力により導通して、前記充電コンデンサ（ｃ６）の充電電荷を点火コイル（８）の一次コイルに放電させる放電用スイッチング素子（７）と、を有する容量放電型内燃機関用点火回路に、前記順電圧分（ｅ１）が、継続した点火動作を得ることができる電圧値として、予め設定した周期検出電圧値（ｖ１）に達した点火時期算出開始時点（ｔ１）で発生した周期検出信号（ｓ１）を入力し、該隣り合った周期検出信号（ｓ１）間の時間により内燃機関の回転速度を検出すると共に、必要時に前記点火信号（ｓ４）を放電用スイッチング素子（７）に出力するマイコン部（３）と、前記出力電圧（Ｅ）の逆電圧分（ｅ２）を、電流制限抵抗（ｒ１）により一部に制限して充電し、該充電電力により前記マイコン部（３）を稼動させる定電圧電源部（２）と、を有する点火時点制御装置（１）を組付けた内燃機関用点火装置において、前記電流制限抵抗（ｒ１）と並列に接続され、前記逆電圧分（ｅ２）により速やかに導通する充電用スイッチング素子（９０）と、該充電用スイッチング素子（９０）の制御端子とアースとの間に接続され、前記マイコン部（３）からのトリガ信号によりターンオンして、前記充電用スイッチング素子（９０）を遮断するターンオフトランジスタ（９１）とから成る急速充電部（９）を、前記定電圧電源部（２）に組付けた内燃機関用点火装置の起動装置。
【請求項５】
充電用スイッチング素子（９０）と直列に、整流用ダイオード（ｄ７）を接続した請求項４記載の内燃機関用点火装置の起動装置。
【請求項６】
充電用スイッチング素子（９０）と直列に、小さな抵抗値の保護抵抗（ｒ１１）を接続した請求項４または５記載の内燃機関用点火装置の起動装置。
【請求項７】
充電用スイッチング素子（９０）として、サイリスタを使用した請求項４、５または６記載の内燃機関用点火装置の起動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関用点火装置、特には容量放電型点火装置の起動方法と起動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の安全で効率の良い運転、燃料消費率の低減、そして排気ガスの浄化を得るため、点火時点を所望する時点に正確に制御することが強く要求されるので、点火時点の制御をマイコン（マイクロコンピュータ）を用いて行うようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特公平７−２６６０２号公報
【０００４】
上記した特許文献１は、発電コイル（エキサイタコイル）の出力電圧を直流電圧に変換する電源回路を設け、この電源回路をマイコンの電源とし、また機関の低速時には、パルサコイルから与えられる低速時点火位置信号により点火信号を与えるように構成したものである。
【０００５】
この構成により、バッテリを用いずにマイコンを動作させることができると共に、マイコンを動作させ得る電圧が得られない機関の低速時においても、点火動作を行わせることができる、と云う優れた機能を発揮する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来技術にあっては、発電コイルの外にパルサコイルを必要とするので、発電機構造が複雑となると共に、組立て時に高い寸法精度が要求されることになるので、その取り扱いが面倒である、と云う問題があった。
【０００７】
また、マイコンを動作させ得る電圧が得られない機関の低速時においても、点火動作を行わせるため、この低速時における機関の運転は、きわめて不安定なものとなり、このため特に起動時の運転が不安定となり易い、と云う問題があった。
【０００８】
この従来技術における問題点を解消するものとして、発電機構造を簡単化させると共に、機関の起動時の動作を安定化させ、もって構造が簡単で小型な点火装置を得ると共に、機関の安全性を高めることを目的とした内燃機関用点火装置（特願２００２−１１０３０５号参照）を本件出願人は先に出願した。
【０００９】
この先に出願した特願２００２−１１０３０５号にあっては、発電コイルの逆電圧分を充電する定電圧電源部の、内燃機関の始動時における充電電圧の立ち上がりが、入力部に安全確保のために設けた電流制限抵抗の作用により遅くなり、このためマイコンを速やかに立ち上げることができず、その起動特性は、リコイルスターターにより、内燃機関を少なくとも３，４回回転させなければ点火が発生しないので、必ずしも良好であるとは云い難いものであった。
【００１０】
本発明は、この本件出願人が先に出願した特願２００２−１１０３０５号において、始動時にマイコンの立ち上がりを速やかに達成することを技術的課題とし、もってエンジンの始動性能を向上させることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決する本発明の内、請求項１記載の発明の手段は、
二次側に点火栓を接続した点火コイルと、内燃機関により駆動される高圧磁石発電機内の発電コイルと、点火コイルの一次側に設けられて、発電コイルの出力電圧の順電圧分で充電される充電コンデンサと、点火信号の入力により導通して、充電コンデンサの充電電荷を点火コイルの一次コイルに放電させる放電用スイッチング素子と、を有する容量放電型内燃機関用点火回路に、出力電圧の順電圧分が、継続した点火動作を得ることができる電圧値として、予め設定した周期検出電圧値に達した点火時期算出開始時点で発生した周期検出信号を入力し、この隣り合った周期検出信号間の時間により内燃機関の回転速度を検出すると共に、必要時に点火信号を放電用スイッチング素子に出力するマイコン部と、出力電圧の逆電圧分を、電流制限抵抗により一部に制限して充電し、この充電電力によりマイコン部を稼動させる定電圧電源部と、を有する点火時点制御装置を組付けた内燃機関用点火装置の起動方法であること、
起動時に、定電圧電源部の電流制限抵抗をバイパスして、発生した出力電圧の逆電圧分の殆どを定電圧電源部に充電させて、この定電圧電源部の充電電圧を、速やかにマイコン部を稼動させることのできる一定電圧範囲に立ち上げること、
にある。
【００１２】
この請求項１記載の発明にあっては、出力電圧の逆電圧分を、電流制限抵抗により制限されることなく、殆どダイレクトに定電圧電源部に充電させることができるので、定電圧電源部の充電電荷はきわめて急速に充電され、その充電電圧値は、マイコン部のマイコンを起動させるに必要な電圧であるマイコン起動電圧に、速やかに達するので、マイコンをきわめて早期に立ち上げることになる。
【００１３】
このように、マイコンがきわめて早期に立ち上がるので、その分、点火信号を発生させるために必要な周期検出信号を、起動操作初期に確実に出力させることになり、これにより起動操作初期に点火動作を確実に発生させることになる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に、出力電圧の逆電圧分により、定電圧電源部の電流制限抵抗のバイパス路を導通させること、を加えたものである。
【００１５】
この請求項２記載の発明にあっては、出力電圧の逆電圧分の立ち上がりと同時に、定電圧電源部の電流制限抵抗のバイパス路が形成されるので、発生した逆電圧分は、殆どそのまま、速やかに定電圧電源部に充電されることになり、このため定電圧電源部の充電電圧は、きわめて急速にマイコン起動電圧に達することになる。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に、最初の周期検出信号のマイコン部への入力により、電流制限抵抗のバイパス路を遮断する、ことを加えたものである。
【００１７】
この請求項３記載の発明にあっては、出力電圧の順電圧分の、周期検出信号を発生させる値の絶対値は、出力電圧の逆電圧分の、マイコン起動電圧の絶対値に比べて充分に大きいので、周期検出信号が出力される状況では、定電圧電源部は、既に充分に充電されている状態にあり、マイコンは間違いなく立ち上がっているので、定電圧電源部の急速充電は不要となっており、それゆえ電流制限抵抗のバイパス路を遮断して、定電圧電源部の急速充電を停止するのである。
【００１８】
このように、急速充電を可能な限り早く停止して、通常の充電状態に戻すのは、点火回路の発電コイルに発生する電圧（出力電圧）が低下してしまうために、点火コイルの２次側に放出されるエネルギーが低下してしまい、また発電コイルの出力電圧波形が歪むために、点火時期に誤差が発生すると云う不都合が生じるからである。
【００１９】
また、本発明の内、請求項４記載の発明の手段は、
二次側に点火栓を接続した点火コイルと、内燃機関により駆動される高圧磁石発電機内の発電コイルと、点火コイルの一次側に設けられて、発電コイルの出力電圧の順電圧分で充電される充電コンデンサと、点火信号の入力により導通して、充電コンデンサの充電電荷を点火コイルの一次コイルに放電させる放電用スイッチング素子と、を有する容量放電型内燃機関用点火回路に、順電圧分が、継続した点火動作を得ることができる電圧値として、予め設定した周期検出電圧値に達した点火時期算出開始時点で発生した周期検出信号を入力し、この隣り合った周期検出信号間の時間により内燃機関の回転速度を検出すると共に、必要時に点火信号を放電用スイッチング素子に出力するマイコン部と、出力電圧の逆電圧分を、電流制限抵抗により一部に制限して充電し、この充電電力によりマイコン部を稼動させる定電圧電源部と、を有する点火時点制御装置を組付けた内燃機関用点火装置の起動装置であること、
定電圧電源部の電流制限抵抗と並列に接続され、出力電圧の逆電圧分により速やかに導通する充電用スイッチング素子と、この充電用スイッチング素子の制御端子とアースとの間に接続され、マイコン部からのトリガ信号によりターンオンして、充電用スイッチング素子を遮断するターンオフトランジスタとから成る急速充電部を、定電圧電源部に組付けたこと、
にある。
【００２０】
この請求項４記載の発明にあっては、定電圧電源部の電流制限抵抗に並列接続された充電用スイッチング素子は、出力電圧の逆電圧分により速やかに導通して、電流制限抵抗のバイパス路を形成するので、発生した逆電圧分の殆どは、そのまま定電圧電源部に充電されることになり、これにより定電圧電源部の急速充電が達成されることになる。
【００２１】
ターンオフトランジスタは、マイコン部からのトリガ信号によりターンオンして、急速充電部の急速充電動作を停止するので、急速充電部の急速充電動作の停止は、マイコン部で自由に制御することができることになる。
【００２２】
それゆえ、例えば、マイコン部からターンオフトランジスタへのトリガ信号を、最初の周期検出信号の入力に従って速やかに出力させることにより、内燃機関の始動性能に、定電圧電源部の急速充電による悪影響が現われないようにすることができる。
【００２３】
そして、急速充電部を、基本的には、出力電圧の逆電圧分で自己トリガする充電用スイッチング素子と、マイコン部からのトリガ信号により充電用スイッチング素子を遮断させるターンオフトランジスタとで構成したので、その構成がきわめて簡単である。
【００２４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明の構成に、充電用スイッチング素子と直列に、整流用ダイオードを接続したこと、を加えたものである。
【００２５】
この請求項５記載の発明にあっては、定電圧電源部の電圧充電部と電流制限抵抗との間に、逆流阻止能力を有する整流用ダイオードがない場合に、充電用スイッチング素子を遮断した際に、定電圧電源部の電圧充電部の充電電荷が、ターンオフトランジスタを通して放電されてしまう、と云う不都合が発生しないようにしている。
【００２６】
請求項６記載の発明は、請求項４または５記載の発明の構成に、充電用スイッチング素子と直列に、小さな抵抗値の保護抵抗を接続したこと、を加えたものである。
【００２７】
この請求項６記載の発明にあっては、出力電圧の大きな逆電圧分が、充電用スイッチング素子および、定電圧電源部の電子部品に、強力なサージとして働くのを防止すべく、逆電圧分を、保護抵抗で受けてから、充電用スイッチング素子および定電圧電源部の電子部品に供給し、これにより充電用スイッチング素子および定電圧電源部の電子部品を逆電圧分から保護する。
【００２８】
請求項７記載の発明は、請求項４、５または６記載の発明の構成に、充電用スイッチング素子として、サイリスタを使用したこと、を加えたものである。
【００２９】
この請求項７記載の発明にあっては、サイリスタは、出力電圧の逆電圧分により自己トリガするので、逆電圧分の立ち上がりにより、確実に導通することができ、これにより定電圧電源部における逆電圧分の急速充電を、確実にかつ速やかに達成する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例を、図面を参照しながら説明する。
図１は、容量放電型点火回路と組合わさって内燃機関用点火装置を構成する、本発明による起動装置を組付けた点火時点制御装置１の回路構成を示す電気回路図で、点火時点制御装置１は、急速充電部９を組付けた定電圧電源部２とマイコン部３と周期信号発生部４と電圧検出部５とから構成されている。
【００３１】
点火時点制御装置１が組付けられる容量放電型点火回路は、二次側に点火栓Ｐを接続している点火コイル８と、内燃機関により駆動される高圧磁石発電機を構成する発電コイル６と、点火コイル８の一次側に設けられて、発電コイル６の出力電圧Ｅの順電圧分ｅ１で充電される充電コンデンサｃ６と、この充電コンデンサｃ６の電荷を導通により点火コイル８の一次コイルに放電させる、放電用スイッチング素子７とを有して構成されている。
【００３２】
発電コイル６に誘起した出力電圧Ｅの順電圧分ｅ１は、充電用ダイオードｄ２を通って充電コンデンサｃ６に充電され、この充電コンデンサｃ６に充電された電荷は、放電エネルギー回生用ダイオードｄ６を逆並列接続し、ゲート安定化抵抗ｒ８を接続したサイリスタである放電用スイッチング素子７の導通により点火コイル８の一次コイルに放電され、これにより点火コイル８の二次コイルに高電圧を誘起して点火栓Ｐに火花放電を発生させて、内燃機関を点火動作させる。
【００３３】
点火時点制御装置１の定電圧電源部２は、発電コイル６の出力電圧Ｅの逆電圧分ｅ２（図２参照）を充電して、一定電圧値の出力を、マイコン部３、周期信号発生部４そして電圧検出部５に供給するもので、整流ダイオードｄ３で整流された発電コイル６の出力電圧Ｅの逆電圧分ｅ２を、電流制限抵抗ｒ１を通して、過電圧防止用ツェナーダイオード２３を並列接続している電源コンデンサｃ１に充電し、この充電電圧が予め設定された一定電圧値に達すると、ベースに電圧安定化ツェナーダイオード２２とベース抵抗ｒ２とを接続した電圧安定化トランジスタ２１が導通して、一定電圧を出力する。
【００３４】
この定電圧電源部２の一定電圧値は、マイコン部３のマイコン３０の動作可能電圧の上限値に近い値、具体的には５Ｖに設定されており、これにより定電圧出力信号中にサージノイズが侵入したとしても、このサージノイズの影響を受けないようにしている。
【００３５】
定電圧電源部２の電流制限抵抗ｒ１に並列接続された急速充電部９は、電流制限抵抗ｒ１に並列に接続された、保護抵抗ｒ１１と、サイリスタのアノード・ゲート間のバイアス抵抗ｒ９を、ゲート・カソード間にゲート安定化抵抗ｒ１０を接続した充電用スイッチング素子９０と、そして整流ダイオードｄ７との直列回路と、充電用スイッチング素子９０のゲートとアースとの間に接続されたターンオフトランジスタ９１とから構成されている。
【００３６】
保護抵抗ｒ１１は、出力電圧Ｅの逆電圧分ｅ２が、急速充電部９の充電用スイッチング素子９０および、定電圧電源部２の電源コンデンサｃ１、電圧安定化トランジスタ２０に対してサージ電圧として作用するのを防止するもので、電流制限抵抗ｒ１が２ＫΩの場合、１０Ω程度が適当である。
【００３７】
また、整流ダイオードｄ７は、ターンオフトランジスタ９１がターンオンした状態で、電源コンデンサｃ１の充電電荷が、ターンオフトランジスタ９１を通って放電されないようにするもので、電流制限抵抗ｒ１と電源コンデンサｃ１との間に、整流用のダイオードが設けてある場合には、不要である。
【００３８】
ターンオフトランジスタ９１は、そのベースに対するマイコン部３からのトリガ信号の入力によりターンオンし、トリガ信号の入力がなくなるまで、その状態を保持する。
【００３９】
マイコン部３は、マイコン３０とリセットＩＣ３２とから構成されていて、定電圧電源部２の出力端子に並列に挿入接続されたリセットＩＣ３２は、リセットノイズ除去用コンデンサｃ３を接続した出力端子を、マイコン３０のリセットポートに接続し、定電圧電源部２の出力電圧値が予め設定した一定値に達したことを検出して、マイコン３０を立ち上げる。
【００４０】
クロック発生器３１を組付けたマイコン３０は、電源ノイズ除去用コンデンサｃ２を介して定電圧電源部２から定電圧信号を入力し、点火信号供給用抵抗ｒ３を介して点火信号ｓ４を出力し、また最初の周期検出信号ｓ１の入力に従って、速やかに急速充電部９のターンオフトランジスタ９１にトリガ信号を出力し、このトリガ信号の出力を、内燃機関が停止するまで継続する。
【００４１】
周期信号発生部４は、定電圧電源部２から定電圧信号を、波形整形用抵抗ｒ５を介して信号発生トランジスタ４０に与えておき、信号発生トランジスタ４０のベースに接続された検出ツェナーダイオード４１と電圧検出抵抗ｒ４との直列回路により、発電コイル６の出力電圧Ｅの順電圧分ｅ１が、予め設定した周期検出電圧値ｖ１を越えたならば、信号発生トランジスタ４０をオンさせ、この信号発生トランジスタ４０と波形整形用抵抗ｒ５との接続点の電位を周期検出信号ｓ１としてマイコン部３に出力する。なお、信号発生トランジスタ４０と波形整形用抵抗ｒ５との直列回路には、ノイズ除去用ダイオードｄ１とノイズ除去用コンデンサｃ４との直列回路が並列接続されている。
【００４２】
電圧検出部５は、発電コイル６の出力電圧Ｅの遅れ側逆電圧分ｅ２を、電圧設定用分圧抵抗ｒ６とｒ７との直列回路に加え、両電圧設定用分圧抵抗ｒ６、ｒ７の分圧点の電圧を電圧信号ｓ６として、マイコン部３に出力する。なお、両電圧設定用分圧抵抗ｒ６、ｒ７の分圧点とアースとの間には、ノイズ除去用コンデンサｃ５を接続している。
【００４３】
周期信号発生部４で設定した周期検出電圧値ｖ１は、内燃機関を安定して起動させることができる回転速度域になって得られる順電圧分ｅ１の値に従って、例えば４０Ｖ程度に設定されるが、この順電圧分ｅ１の値が周期検出電圧値ｖ１に達するよりも前に、定電圧電源部２の定電圧出力信号が出力されるので、周期検出信号ｓ１の出力に先立ってマイコン３０が立ち上げられる。
【００４４】
マイコン３０は、周期検出信号ｓ１が入力されると、この入力時点を点火時期算出開始時点ｔ１として、次の点火時期算出開始時点ｔ１までの時間を測定して回転速度を演算し、この演算した回転速度に対応した点火時期を、予め記憶した多数のデータの中から選定して、この次の点火時期算出開始時点ｔ１が位置するサイクルの点火時期演算信号ｓ５を作成する。
【００４５】
また、マイコン３０は、電圧検出部５から電圧信号ｓ６が入力されると、これをＡ／Ｄコンバータに入力し、遅れ側逆電圧分ｅ２の電圧値がピーク電圧値ｖ２に達したことを検出するピーク電圧検出信号ｓ２と、内燃機関の上死点にできる限り近く位置し、かつ確実に検出できる値、例えば０．３Ｖに設定された起動電圧値ｖ３に達したことを検出する起動電圧検出信号ｓ３とを作成する。
【００４６】
次に、点火装置の動作を、起動時から順に説明する。
リコイルスターターを引いて内燃機関を回転させると、発電コイル６に出力電圧Ｅが誘起され、この出力電圧Ｅの順電圧分ｅ１は充電コンデンサｃ６に、そして逆電圧分ｅ２の殆どの部分は、急速充電部９を通して、定電圧電源部２の電源コンデンサｃ１に充電される。
【００４７】
図２に示した実測動作線図は、リコイルスターターによる一回転目の引っ掛かりが悪い場合の例を示したもので、図２（ａ）の出力電圧Ｅの動作線図から明らかなように、両逆電圧分ｅ２の立ち上がりは不充分であるものの、定電圧電源部２の充電電圧よりもわずかに小さいが、略同じ電圧変化をする、図２（ｂ）に示した周期検出信号ｓ１は、定電圧電源部２の充電電圧が、内燃機関の一回転目の回転の遅れ側逆電圧分ｅ２の充電によりマイコン起動電圧ｖ４（リセット解除電圧のことで、通常、２．２ｖである）に達していることを示している。
【００４８】
定電圧電源部２の出力される電圧値がマイコン起動電圧ｖ４に達すると、これをリセットＩＣ３２が検知して、マイコン３０を、そのリセットを解除して立ち上げるので、マイコン３０は、初期設定を行ってから待機状態（省電力モード）に入る。
【００４９】
この状態から、リコイルスターターによる内燃機関の回転が二回目となると、周期検出電圧値ｖ１まで立ち上がった出力電圧Ｅの順電圧分ｅ１により、周期検出信号ｓ１は立下り、マイコン３０に入力される。
【００５０】
最初の周期検出信号ｓ１が入力されると（以下、図５参照）、これに従って直後に入力される電圧信号ｓ６から、予め設定した起動電圧値ｖ３を検出して起動電圧検出信号ｓ３を発生させ、この起動電圧検出信号ｓ３の発生に従って、直ちに点火信号ｓ４（図２（ｃ）を参照）を点火回路の放電用スイッチング素子７に出力して点火動作を行い、内燃機関を安全にかつ確実に起動させる。
【００５１】
この内燃機関の起動時に、マイコン３０は、図３に、そのフローチャートを示したメインルーチン示す処理を行っている。すなわち、リセット解除によりステップｍ１でスタートし、ステップｍ２で初期設定を完了してからステップｍ３の待機状態となる。
【００５２】
この状態から、最初の周期検出信号ｓ１が入力されると、図４にフローチャートを示す周期検出割込み処理が、ステップｎ１でスタートし、ステップｎ２で周期検出信号ｓ１の入力を確認した後、ステップｎ３で急速充電部９をオフ、すなわちターンオフトランジスタ９１にトリガ信号を与えて、充電用スイッチング素子９０を遮断状態として、電流制限抵抗ｒ１がその作用を発揮する状態としてから、ステップｎ４でメインルーチンの点イに戻る。
【００５３】
メインルーチンでは、ステップｍ４で、入力した周期検出信号ｓ１に従って周期計測が行われたか否かを判断し、最初の周期検出信号ｓ１に対しては、周期計測ができないので、そのままステップｍ３に戻るが、二回目以降の周期検出信号ｓ１に対しては周期計測が行われるので、ステップｍ５に進んで、点火時期演算を行ってからステップｍ３に戻る。
【００５４】
起動時の点火時点を起動時点ｔ２とした点火動作は、ケッチンを起こすことなく安全にかつ確実に行われるので、回転動作が必ずしも安定しない起動し始めの時期、すなわち起動モード時には、予め設定した時間または速度設定した下限速度ｘ（例えば、１５００ｒｐｍ）以下の速度域で、点火時点を起動時点ｔ２にして運転する。
【００５５】
起動モード経過後に、内燃機関の回転速度が下限速度ｘ以下の速度となった場合には、図６に示すように、同じサイクルの点火時期演算信号で得られた点火時期を、ピーク検出時点ｔ３の直後からカウントし、このカウント後に点火信号ｓ４を出力する。
【００５６】
このように、フライホイール効果が充分に発揮されないと共に、内燃機関の回転が必ずしも安定しない、内燃機関の回転速度が下限速度ｘ以下の速度域では、算出した点火時期をピーク検出時点ｔ３の直後からカウントして点火時点を設定することにより、例え内燃機関の回転動作が不安定となって、そのサイクルの周期が長くなっても、点火時点が内燃機関の上死点に対して大きく進角することはなく、これにより内燃機関は確実に点火動作を持続することになる。
【００５７】
内燃機関の回転速度が、回転動作が安定する下限速度ｘから、負荷を結合しても良い速度として予め設定した待機速度ｙ（例えば、４０００ｒｐｍ）までの速度範囲に上昇したならば、図７に示すように、ピーク電圧値ｖ２を検出したピーク電圧検出信号ｓ２が出力されるピーク検出時点ｔ３のすぐ後に、点火信号ｓ４を出力する。
【００５８】
この、下限速度ｘから待機速度ｙまでの速度範囲では、点火時点はピーク検出時点ｔ３のすぐ後となるのであるが、この“ピーク検出時点ｔ３のすぐ後”とは、“ピーク電圧検出を確認してから”を意味しており、この確認処理は、回転速度が低いほど長くなるように設定し、これによりこの速度範囲での点火時点のわずかな進角を得るようにしている。
【００５９】
内燃機関の回転速度が、負荷を結合して稼動しても良い待機速度ｙから、効率の良い稼動を得ることのできるほぼ上限である、予め設定された稼動速度ｚ（例えば、８０００ｒｐｍ）までの速度範囲では、図８に示すように、前回の周期検出信号ｓ１の入力時点である点火時期算出開始時点ｔ１から今回の点火時期算出開始時点ｔ１までの時間から、この今回の点火時期算出開始時点ｔ１での回転速度を算出し、この算出した回転速度に対応して予め設定記憶させてある点火時期信号を選定する点火時期演算信号ｓ５を得、この点火時期演算信号ｓ５で得た点火時期信号を今回の点火時期算出開始時点ｔ１からカウントし、点火時期信号の時間経過後に点火信号ｓ４を出力する。
【００６０】
この待機速度ｙから稼動速度ｚまでの速度範囲域にあっては、各回転速度に最も適合した進角が得られるので、内燃機関の出力は充分に高められ、結合した負荷の効率の良い稼動を得ることができる。
【００６１】
内燃機関の回転速度が、稼動速度ｚを越えて上昇すると、図９に示すように、点火時期演算信号ｓ５が、得られた点火時期信号よりもその時間が長くなり、このため点火信号ｓ４を得ることができなくなるので、前のサイクルの点火時期演算信号ｓ５で得られた点火時期信号を、そのまま次のサイクルで使用する。
【００６２】
この場合、当然の事ながら、内燃機関の効率は低下することになるので、内燃機関の速度上昇は抑制され、これにより過回転防止効果が発揮されることになる。
【００６３】
なお、急速充電部９を定電圧電源部２に組付けない場合には、リコイルスターターによる内燃機関の一回目の回転により、図１０（ａ）に示すように、出力電圧Ｅに逆電圧分ｅ２が発生するものの、電流制限抵抗ｒ１の制限作用により、図１０（ｂ）に示すように、周期検出信号ｓ１の電圧値は低く抑えられ、マイコン起動電圧ｖ４には到底達することはできない。
【００６４】
この状態から、リコイルスターターによる内燃機関の回転が二回目となると、周期検出信号ｓ１は、出力電圧Ｅの進み側逆電圧分ｅ２により、その電圧値は上がるものの、マイコン起動電圧ｖ４まで達することはなく、遅れ側逆電圧分ｅ２により始めてマイコン起動電圧ｖ４に達するので、図１０（ｃ）に示すように、点火信号ｓ４は、リコイルスターターによる内燃機関の回転が三回目となったところで初めて出力される。
【００６５】
このように、急速充電部９を設けない場合には、定電圧電源部２の電流制限抵抗ｒ１の制限作用により、定電圧電源部２の充電電圧の立ち上がりが低く抑えられるので、図１０に示すように、例えリコイルスターターの引っ掛かりが比較的良い場合であっても、リコイルスターターにより少なくとも三回以上、内燃機関を回転させなければならない。
【００６６】
【発明の効果】
本発明は、上記した構成となっているので、以下に示す効果を奏する。
請求項１記載の発明にあっては、出力電圧の逆電圧分を、電流制限抵抗により制限されることなく、殆どダイレクトに定電圧電源部に充電させることができるので、定電圧電源部の充電電圧を急速に立ち上げることができ、これによりマイコンをきわめて早期に立ち上げることができ、点火動作のより早い開始を無理なく確実に得ることができる。
【００６７】
出力電圧の逆電圧分の定電圧電源部への急速充電は、電流制限抵抗をバイパスさせるだけで達成するので、簡単な処理により、安定して安全に達成するのが容易である。
【００６８】
請求項２記載の発明にあっては、出力電圧の逆電圧分の立ち上がりと同時に、定電圧電源部の電流制限抵抗のバイパス路を形成することができ、このため定電圧電源部の充電電圧を、きわめて速やかにマイコン起動電圧に到達させ、マイコンのより早い立ち上がりを得ることができる。
【００６９】
請求項３記載の発明にあっては、発電コイルの出力電圧の低下を防止して、確実な点火動作が得られるようにすると共に、出力電圧波形の歪により、点火時期に誤差が生じるのを防止して、安定した点火動作を得ることができる。
【００７０】
請求項４記載の発明にあっては、急速充電部の充電用スイッチング素子は、出力電圧の逆電圧分により速やかに導通するので、発生した逆電圧分の殆どを、そのまま定電圧電源部に充電させることができ、これにより定電圧電源部の急速充電を確実に達成する。
【００７１】
また、マイコン部からのトリガ信号によりターンオフトランジスタをターンオンさせて、急速充電部の急速充電動作を停止するので、急速充電部の急速充電動作の停止を、マイコン部で自由に制御することができ、これにより内燃機関の始動性能に、定電圧電源部の急速充電による悪影響が現われないようにすることができる。
【００７２】
さらに、急速充電部を、基本的には、出力電圧の逆電圧分で自己トリガする充電用スイッチング素子と、マイコン部からのトリガ信号により充電用スイッチング素子を遮断させるターンオフトランジスタとで構成したので、その構成がきわめて簡単であり、容易にかつ安価に実施することができる。
【００７３】
請求項５記載の発明にあっては、定電圧電源部の電圧充電部と電流制限抵抗との間に、逆流阻止能力を有する整流用ダイオードがない場合に、充電用スイッチング素子を遮断した際に、定電圧電源部の電圧充電部の充電電荷が、ターンオフトランジスタを通して放電されてしまう、と云う不都合が発生しないようにし、これにより定電圧電源部の安定した動作を確保している。
【００７４】
請求項６記載の発明にあっては、出力電圧の逆電圧分から、充電用スイッチング素子および、定電圧電源部の電子部品を安全に保護し、定電圧電源部の安全性を高めている。
【００７５】
請求項７記載の発明にあっては、サイリスタは、出力電圧の逆電圧分により自己トリガするので、逆電圧分の立ち上がりにより、確実に導通することができ、これにより定電圧電源部における逆電圧分の急速充電を、確実にかつ速やかに達成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する点火装置の回路構成の一例を示す、電気回路図。
【図２】本発明の起動開始時の動作例を示す、実測動作線図。
【図３】本発明を実施する点火装置の、メインルーチンを示すフローチャート図。
【図４】本発明を実施する点火装置の、割込み処理の一例を示すフローチャート図。
【図５】本発明の起動時の動作例を示す、動作説明線図。
【図６】本発明の下限速度以下の範囲の動作例を示す、動作説明線図。
【図７】本発明の下限速度から待機速度までの範囲の動作例を示す、動作説明線図。
【図８】本発明の待機速度から稼動速度までの範囲の動作例を示す、動作説明線図。
【図９】本発明の稼動速度以上の範囲での動作例を示す、動作説明線図。
【図１０】急速充電部を設けない場合の、起動開始時の動作例を示す、実測動作線図。
【符号の説明】
１  ；  点火時点制御装置
２  ；  定電圧電源部
２０；  電圧安定化トランジスタ
２１；  電圧安定化ツェナーダイオード
２２；  過電圧防止用ツェナーダイオード
ｃ１；  電源コンデンサ
ｒ１；  電流制限抵抗
ｒ２；  ベース抵抗
３  ；  マイコン部
３０；  マイコン
３１；  クロック発生器
３２；  リセットＩＣ
ｃ２；  電源ノイズ除去用コンデンサ
ｃ３；  リセットノイズ除去用コンデンサ
ｒ３；  点火信号供給用抵抗
４  ；  周期信号発生部
４０；  信号発生トランジスタ
４１；  検出ツェナーダイオード
ｒ４；  電圧検出抵抗
ｒ５；  波形整形用抵抗
ｄ１；  ノイズ除去用ダイオード
ｃ４；  ノイズ除去用コンデンサ
５  ；  電圧検出部
ｒ６；  電圧設定用分圧抵抗
ｒ７；  電圧設定用分圧抵抗
ｃ５；  ノイズ除去用コンデンサ
６  ；  発電コイル
７  ；  放電用スイッチング素子
８  ；  点火コイル
Ｐ  ；  点火栓
ｃ６  ；  充電コンデンサ
ｄ２  ；  充電用ダイオード
ｄ３  ；  整流ダイオード
ｄ４  ；  整流ダイオード
ｄ５  ；  整流ダイオード
ｄ６  ；  放電エネルギー回生用ダイオード
ｒ８  ；  ゲート安定化抵抗
９    ；  急速充電部
９０  ；  充電用スイッチング素子
９１  ；  ターンオフトランジスタ
ｄ７  ；  整流ダイオード
ｒ９  ；  バイアス抵抗
ｒ１０；  ゲート安定化抵抗
ｒ１１；  保護抵抗
Ｅ    ；  出力電圧
ｅ１  ；  順電圧分
ｅ２  ；  逆電圧分
ｖ１  ；  周期検出電圧値
ｖ２  ；  ピーク電圧値
ｖ３  ；  起動電圧値
ｖ４  ；  マイコン起動電圧
ｓ１  ；  周期検出信号
ｓ２  ；  ピーク電圧検出信号
ｓ３  ；  起動電圧検出信号
ｓ４  ；  点火信号
ｓ５  ；  点火時期演算信号
ｓ６  ；  電圧信号
ｔ１  ；  点火時期算出開始時点
ｔ２  ；  起動時点
ｔ３  ；  ピーク検出時点
ｘ    ；  下限速度
ｙ    ；  待機速度
ｚ    ；  稼動速度
【図１】
2004169648.tif 000003
【図２】
2004169648.tif 000004
【図３】
2004169648.tif 000005
【図４】
2004169648.tif 000006
【図５】
2004169648.tif 000007
【図６】
2004169648.tif 000008
【図７】
2004169648.tif 000009
【図８】
2004169648.tif 000010
【図９】
2004169648.tif 000011
【図１０】
2004169648.tif 000012