(57)【要約】【課題】交流発電機の整流出力を昇圧するＤＣコンバータの出力で点火用コンデンサを充電するコンデンサ放電式内燃機関用点火装置において、マイクロコンピュータをリセットせずに昇圧動作を行わせることができる回転速度を低くして機関の始動性を向上させる。【解決手段】発電コイル１から整流電源回路２を通して得られる電圧をＤＣコンバータ４により昇圧して得た電圧で点火用コンデンサ６を充電し、機関の点火時期にサイリスタ７を導通させて点火動作を行わせる。整流電源回路２の出力電圧が基準値を超えているか否かを判定する電圧判定手段と、この電圧判定手段により整流電源回路２の出力電圧が基準値を超えていると判定されたときにＤＣコンバータ４の昇圧動作を許可し、整流電源回路２の出力電圧が基準値以下であると判定されたときにＤＣコンバータ４の昇圧動作を禁止するＤＣコンバータ制御手段とをマイクロコンピュータ９により構成する。【選択図】    図１
2005180244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関により駆動される交流発電機内に設けられた発電コイルと、前記発電コイルの出力を整流して一定値以下に調整された直流電圧を出力する電圧調整機能付きの整流電源回路と、前記整流電源回路の出力電圧で充電される電源コンデンサと、前記電源コンデンサの両端の電圧を昇圧するＤＣコンバータと、点火コイルの一次側に設けられて前記ＤＣコンバータの出力電圧で一方の極性に充電される点火用コンデンサと、点火信号が与えられたときに導通して前記点火用コンデンサの電荷を前記点火コイルの一次コイルに放電させるように設けられた放電用サイリスタと、前記整流電源回路の出力電圧を入力として設定値以下に調整された直流電圧を出力する定電圧電源回路と、前記定電圧電源回路から規定値を超える電源電圧が与えられているときに動作状態になって前記放電用サイリスタに点火信号を与えるタイミングを制御するマイクロコンピュータとを備えたコンデンサ放電式内燃機関用点火装置において、
前記マイクロコンピュータは、前記整流電源回路の出力電圧が前記規定値よりも高く設定された基準値を超えているか否かを判定する電圧判定手段と、前記電圧判定手段により前記整流電源回路の出力電圧が基準値を超えていると判定されたときに前記ＤＣコンバータの昇圧動作を許可し、前記整流電源回路の出力電圧が基準値以下であると判定されたときには前記ＤＣコンバータの昇圧動作を禁止するＤＣコンバータ制御手段とを構成するようにプログラムされていること、
を特徴とするコンデンサ放電式内燃機関用点火装置。
【請求項２】
内燃機関により駆動される交流発電機内に設けられた発電コイルと、前記発電コイルの出力を整流して一定値以下に調整された直流電圧を出力する電圧調整機能付きの整流電源回路と、前記整流電源回路の出力電圧で充電される電源コンデンサと、前記電源コンデンサの両端の電圧を昇圧するＤＣコンバータと、点火コイルの一次側に設けられて前記ＤＣコンバータの出力電圧で一方の極性に充電される点火用コンデンサと、点火信号が与えられたときに導通して前記点火用コンデンサの電荷を前記点火コイルの一次コイルに放電させるように設けられた放電用サイリスタと、前記整流電源回路の出力電圧を入力として設定値以下に調整された直流電圧を出力する定電圧電源回路と、前記定電圧電源回路から規定値を超える電源電圧が与えられているときに動作状態になって前記放電用サイリスタに点火信号を与えるタイミングを制御するマイクロコンピュータとを備えたコンデンサ放電式内燃機関用点火装置において、
前記マイクロコンピュータは、前記発電コイルの出力電圧が前記規定値よりも高く設定された基準値を超えているか否かを判定する発電出力判定手段と、前記発電出力判定手段により前記発電コイルの出力電圧の瞬時値が基準値を超えていると判定されたときに前記ＤＣコンバータの昇圧動作を許可し、前記発電出力判定手段により前記発電コイルの出力電圧の瞬時値が基準値以下であると判定されたときには前記ＤＣコンバータの昇圧動作を禁止するＤＣコンバータ制御手段とを構成するようにプログラムされていること、
を特徴とするコンデンサ放電式内燃機関用点火装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点火用コンデンサに蓄積した電荷を点火コイルの一次コイルを通して放電させることにより、点火コイルの二次コイルに高電圧を誘起させて点火動作を行わせるコンデンサ放電式の内燃機関用点火装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンデンサ放電式の内燃機関用点火装置（以下ＣＤＩともいう。）では、点火コイルの一次側に設けた点火用コンデンサを２百数十ボルトの電圧で充電することが必要とされる。点火用コンデンサを充電する電源としては、内燃機関により駆動される磁石発電機に設けたエキサイタコイルを用いることが多いが、２百数十ボルトの電圧を誘起するエキサイタコイルは巻数が多くなるため、該エキサイタコイルを発電機内に設けると発電機が大形になるのを避けられない。
【０００３】
そこで、特許文献１に示すように、バッテリの電圧をＤＣコンバータ（直流昇圧器）で昇圧して得た電圧で点火用コンデンサを充電するようにしたＤＣコンバータ式のコンデンサ放電式点火装置が開発されたが、この方式の点火装置は、バッテリを必要とするため、バッテリを搭載しない車両等を駆動する内燃機関には適用することができない。
【０００４】
上記の問題を解決するため、特許文献２に示されているように、内燃機関により駆動される交流発電機内に設けたＡＣ発電コイルの出力を整流して一定値以下に制限された直流電圧を出力する電圧調整機能付きの整流電源回路と、この整流電源回路の出力電圧で充電される電源コンデンサとを設けて、電源コンデンサの両端の電圧をＤＣコンバータで昇圧することにより点火用コンデンサを充電するための電圧を得るようにしたＡＣ／ＤＣコンバータ方式のＣＤＩが提案された。
【０００５】
ＡＣ／ＤＣコンバータ方式のＣＤＩは、内燃機関により駆動される交流発電機内に設けられた発電コイルと、該発電コイルの出力を整流して一定値以下に調整された直流電圧を出力する電圧調整機能付きの整流電源回路と、該整流電源回路の出力電圧で充電される電源コンデンサと、該電源コンデンサの両端の電圧を昇圧するＤＣコンバータと、点火コイルの一次側に設けられてＤＣコンバータの出力電圧で一方の極性に充電される点火用コンデンサと、点火信号が与えられたときに導通して点火用コンデンサの電荷を点火コイルの一次コイルに放電させるように設けられた放電用サイリスタと、整流電源回路の出力電圧を入力として設定値以下に制限された直流電圧を出力する定電圧電源回路と、定電圧電源回路から規定値を超える電源電圧が与えられているときに動作状態になって放電用サイリスタに点火信号を与えるタイミングを制御するマイクロコンピュータとにより構成される。
【特許文献１】特開平８−７４７１５号公報
【特許文献２】特開平１１−１４１４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＡＣ／ＤＣコンバータ方式のＣＤＩによれば、バッテリを用いる必要がないないため、重量の軽減とコストの低減とを図ることができる。しかしながら、この方式では、内燃機関の回転速度が低く、発電機の出力が低い状態でＤＣコンバータが動作したときに整流電源回路の出力が低下するため、マイクロコンピュータに電源電圧を供給する定電圧電源回路に入力される電圧が不足して、定電圧電源回路の出力電圧が規定値（マイクロコンピュータを動作させるために必要な値）よりも低くなってしまうことがある。
【０００７】
マイクロコンピュータの電源電圧が規定値よりも低くなると、マイクロコンピュータがリセットされ、放電用サイリスタに点火信号を与えることができなくなるため、点火動作を行うことができなくなる。従って、ＡＣ／ＤＣコンバータ方式のＣＤＩを用いた場合には、機関の始動時に点火動作が開始される回転速度（始動回転速度）が高くなり、機関の始動性が悪くなるという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、機関の回転速度が低いときにマイクロコンピュータの電源電圧が低下するのを防いで、始動回転速度を低くし、機関の始動性を向上させることができるようにしたＡＣ／ＤＣコンバータ方式のコンデンサ放電式内燃機関用点火装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、内燃機関により駆動される交流発電機内に設けられた発電コイルと、該発電コイルの出力を整流して一定値以下に調整された直流電圧を出力する電圧調整機能付きの整流電源回路と、該整流電源回路の出力電圧で充電される電源コンデンサと、該電源コンデンサの両端の電圧を昇圧するＤＣコンバータと、点火コイルの一次側に設けられてＤＣコンバータの出力電圧で一方の極性に充電される点火用コンデンサと、点火信号が与えられたときに導通して前記点火用コンデンサの電荷を前記点火コイルの一次コイルに放電させるように設けられた放電用サイリスタと、整流電源回路の出力電圧を入力として設定値以下に調整された直流電圧を出力する定電圧電源回路と、定電圧電源回路から規定値を超える電源電圧が与えられているときに動作状態になって放電用サイリスタに点火信号を与えるタイミングを制御するマイクロコンピュータとを備えたコンデンサ放電式内燃機関用点火装置を対象とする。
【００１０】
本発明においては、前記の目的を達成するため、整流電源回路の出力電圧が上記規定値よりも高く設定された基準値を超えているか否かを判定する電圧判定手段と、電圧判定手段により整流電源回路の出力電圧が基準値を超えていると判定されたときにＤＣコンバータの昇圧動作を許可し、整流電源回路の出力電圧が基準値以下であると判定されたときにはＤＣコンバータの昇圧動作を禁止するＤＣコンバータ制御手段とを構成するようにマイクロコンピュータがプログラムされている。
【００１１】
上記整流電源回路の出力電圧の基準値は、マイクロコンピュータの電源電圧の規定値よりも十分に高く設定して、ＤＣコンバータが昇圧動作を行っている状態での整流電源回路の出力電圧の値が基準値以上であれば、ＤＣコンバータに昇圧動作を行わせた際の整流電源回路の出力電圧がマイクロコンピュータに規定値を超える電源電圧を与えるために定電圧電源回路に入力する必要がある電圧の最低値よりも低くなることがないようにしておく。
【００１２】
上記のように構成すると、マイクロコンピュータがリセットされる状態を生じさせることなくＤＣコンバータに昇圧動作を行わせて点火動作を行わせることができる回転速度を従来よりも低くすることができる。従って機関の始動時に点火動作が開始される回転速度を従来よりも低くして、機関の始動性を向上させることができる。
【００１３】
上記の構成では、整流電源回路の出力電圧が基準値を超えているときにＤＣコンバータの昇圧動作を許可するようにしたが、発電コイルの出力電圧が基準値を超えているときに、ＤＣコンバータの昇圧動作を許可するようにしてもよい。
【００１４】
即ち、マイクロコンピュータは、発電コイルの出力電圧が規定値よりも高く設定された基準値を超えているか否かを判定する発電出力判定手段と、該発電出力判定手段により発電コイルの出力電圧の瞬時値が基準値を超えていると判定されたときにＤＣコンバータの昇圧動作を許可し、発電出力判定手段により発電コイルの出力電圧の瞬時値が基準値以下であると判定されたときにはＤＣコンバータの昇圧動作を禁止するＤＣコンバータ制御手段とを構成するようにプログラムされていてもよい。
【００１５】
この場合も、発電コイルの出力電圧の基準値をマイクロコンピュータの電源電圧の規定値よりも十分に高く設定して、ＤＣコンバータが昇圧動作を行っている状態での発電コイルの出力電圧の値が基準値以上であれば、ＤＣコンバータに昇圧動作を行わせた際の整流電源回路の出力電圧がマイクロコンピュータに規定値を超える電源電圧を与えるために定電圧電源回路に入力する必要がある電圧の最低値よりも低くなることがないようにしておく。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、マイクロコンピュータがリセットされる状態を生じさせることなくＤＣコンバータに昇圧動作を行わせて点火動作を行わせることができる回転速度を従来よりも低くすることができるため、機関の始動時に点火動作が開始される回転速度を低くして、機関の始動性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態の構成を示したもので、この実施形態では、説明を簡単にするため点火装置を適用する機関が単気筒内燃機関であるとしている。図１において、１は内燃機関により駆動される磁石式交流発電機内に設けられた発電コイル、２は発電コイルの出力を整流して一定値以下に制限された直流電圧を出力する電圧調整機能付きの整流電源回路、３は整流電源回路２の出力電圧で充電される電源コンデンサ、４は電源コンデンサの両端の電圧を昇圧するＤＣコンバータである。
【００１８】
また５は点火コイル、６は点火コイルの一次側に設けられてＤＣコンバータ４の出力電圧で一方の極性に充電される点火用コンデンサ、７は点火信号Ｖiが与えられたときに導通して点火用コンデンサ６に蓄積された電荷を点火コイル５の一次コイルに放電させるように設けられた放電用サイリスタ、８は電源コンデンサ３の両端の電圧を入力として一定の直流電圧を出力する定電圧電源回路を構成するレギュレータＩＣ、９はレギュレータＩＣ８から電源電圧が与えられることによりて動作して放電用サイリスタ７に点火信号を与えるタイミング（点火時期）を制御するマイクロコンピュータである。
【００１９】
更に詳細に説明すると、整流電源回路２は、発電コイル１の出力を整流する整流回路と、該整流回路の出力電圧を一定値以下に制限するように制御する電圧調整回路とにより構成される。電圧調整回路としては例えば、整流回路の出力電圧が一定値を超えたときに発電コイル１を短絡する短絡式の回路を用いることができる。整流電源回路２の出力電圧はダイオード１０を通して電源コンデンサ３に印加されている。
【００２０】
ＤＣコンバータ４は、電源コンデンサ３の両端の電圧が一次コイルに印加される昇圧トランス４０１と、昇圧トランス４０１の一次コイルＷ1に対して直列に接続された昇圧用スイッチ４０２と、昇圧トランス４０１の二次コイルＷ2に流れる電流（二次電流）を検出して、昇圧トランス４０１の二次電流が設定値未満の時に昇圧用スイッチ４０２をオン状態にし、昇圧トランスの二次電流が設定値以上になったときに昇圧用スイッチ４０２をオフ状態にするように、昇圧トランスの二次電流に応じて昇圧用スイッチ４０２をオンオフ制御するＤＣコンバータ制御回路４０３とを備えている。
【００２１】
図示の例では、トランス４０１の二次コイルＷ2の一端と接地間にトランス４０１の二次電流に対して順方向のダイオード４０４が接続されていて、このダイオード４０４の両端の電圧がコンバータ制御回路４０３に入力されている。コンバータ制御回路４０３は、昇圧トランスに二次電流が流れたときにダイオード４０４の両端に生じる順方向電圧降下を検出することにより昇圧トランス４０１の二次電流を検出して、検出した二次電流が設定値未満（０［Ａ］を含む）の時に昇圧用スイッチ４０２をオン状態にし、検出した二次電流が設定値に達したときに昇圧用スイッチ４０２をオフ状態にして昇圧トランス４０１の二次コイルに２百数十ボルトの高い電圧を誘起させる。コンバータ制御回路４０３は、マイクロコンピュータ９から制御端子４０３ａに昇圧指令が与えられているときにのみ昇圧用スイッチ４０２をオンオフさせてＤＣコンバータ４に昇圧動作を行わせるようになっており、制御端子４０３ａに昇圧指令が与えられていないときには昇圧用スイッチ４０２をオフ状態に保ってＤＣコンバータ４の昇圧動作を停止させるようになっている。
【００２２】
点火コイル５は一端が接地された一次コイル５ａ及び二次コイル５ｂを有していて、該点火コイルの一次コイル５ａの非接地側端子に点火用コンデンサ６の一端が接続されている。点火用コンデンサ６の他端は、カソードを該点火用コンデンサ側に向けたダイオード１１を通して昇圧トランス４０１の二次コイルＷ2の他端に接続され、ＤＣコンバータ４が出力する電圧によりダイオード１１と点火コイルの一次コイル５ａとを通して点火用コンデンサ６が図示の極性に充電されるようになっている。
【００２３】
点火用コンデンサ６の他端と接地間にカソードを接地側に向けた放電用サイリスタ７が接続され、放電用サイリスタ７のゲートに点火信号（トリガ信号）Ｖiが与えられたときに該サイリスタ７がオン状態になって、点火用コンデンサ６に蓄積された電荷を点火コイルの一次コイル５ａを通して放電させるようになっている。また点火コイル５の二次コイルの非接地側端子は、内燃機関の気筒に取り付けられた点火プラグ１２の非接地側端子に高圧コードを通して接続されている。
【００２４】
放電用サイリスタ７に点火信号Ｖiが与えられて該サイリスタ７が導通状態になると、点火用コンデンサ６に蓄積された電荷が放電用サイリスタ７と点火コイル５の一次コイル５ａとを通して放電させられるため、点火コイル５の鉄心中で大きな磁束変化が生じてその二次コイル５ｂに高電圧が誘起する。この高電圧は点火プラグ１２に印加されるため、該点火プラグで火花放電が生じて機関が点火される。
【００２５】
ＤＣコンバータ４及び内燃機関の点火時期を制御するためにマイクロコンピュータ９が設けられている。マイクロコンピュータ９には、整流電源回路２が出力する直流電圧Ｖdcを入力として設定値（例えば５［Ｖ］）以下に調整された直流電圧Ｖccを出力するレギュレータＩＣ（定電圧電源回路）８から電源電圧が与えられている。マイクロコンピュータ９は、レギュレータＩＣ８から与えられる電源電圧Ｖccが規定値Ｖres以上、定格値（例えば５［Ｖ］）以下の許容範囲にあるときにマイクロコンピュータ９が動作状態になり、レギュレータＩＣ８から与えられる電源電圧Ｖccが規定値Ｖres以下になったときにリセットされてその動作を停止する。
【００２６】
マイクロコンピュータ９のポートＢ1及びＢ2には、内燃機関に取り付けられた信号発生器１３が出力するパルス信号Ｖs1及びＶs2が波形整形回路１４及び１５を通して入力されている。信号発生器１３は、例えばクランク軸に取り付けられたロータに設けられたリラクタ（ロータの周方向に伸びる円弧状の突起または凹部）の回転方向の前端側及び後端側のエッジをそれぞれ検出してパルス信号Ｖs1及びＶs2を発生する周知のものからなっている。信号発生器１３がパルス信号Ｖs1を発生するクランク角位置は例えば機関の点火位置（点火時期に相当するクランク角位置）の最大進角位置よりも更に進角した位置に設定され、パルス信号Ｖs2を発生するクランク角位置は、機関の始動時及び極低速回転時の点火位置として適した位置に設定される。パルス信号Ｖs1が発生する位置は、演算された機関の点火時期を検出する際の基準位置として用いられる。
【００２７】
またＤＣコンバータ４を制御するため、マイクロコンピュータ９のＡ／Ｄ入力端子Ａ1に整流電源回路２から得られる直流電圧Ｖdcが図示しない検出回路を通して入力されている。マイクロコンピュータ９は、所定のサンプリング周期で直流電圧Ｖdcのデジタル変換値を読み込んで、読み込んだ電圧値に応じてＤＣコンバータを制御する。マイクロコンピュータはまた、信号発生器１３から与えられるパルス信号から得た機関の回転情報（クランク角情報及び回転速度情報）に基づいて放電用サイリスタ７に点火信号を与えるタイミング（点火時期）を制御する。
【００２８】
点火用コンデンサ６の充電時にその両端の電圧Ｖcが設定値Ｖcsに達したときにＤＣコンバータ４の昇圧動作を停止させる制御を行わせるために、点火用コンデンサ６の両端の電圧Ｖcを検出する電圧検出回路１６が設けられてこの電圧検出回路の出力がマイクロコンピュータの他のＡ／Ｄ入力端子Ａ2に入力されている。図示の電圧検出回路１６は、互いに直列に接続された抵抗器Ｒ1及びＲ2により構成された分圧回路からなっていて、ＤＣコンバータ４の出力端子間に接続されている。
【００２９】
マイクロコンピュータ９は、ＤＣコンバータ及び点火時期を制御するため、ＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに記憶されたプログラムを実行することにより、少なくとも以下に示す手段を構成する。
（ａ）整流電源回路２の出力電圧が上記規定値よりも高く設定された基準値を超えているか否かを判定する電圧判定手段。
（ｂ）電圧判定手段により整流電源回路の出力電圧が基準値を超えていると判定されたときにＤＣコンバータ４の昇圧動作を許可し、整流電源回路の出力電圧が基準値以下であると判定されたときにＤＣコンバータ４の昇圧動作を禁止するＤＣコンバータ制御手段。
（ｃ）点火用コンデンサ６の充電電圧が過大になるのを防ぐため、点火用コンデンサの両端の電圧Ｖcを検出して検出した電圧Ｖcが設定値Ｖcsに達したときにＤＣコンバータの昇圧動作を停止させるコンデンサ充電完了時コンバータ停止手段。
（ｄ）ＤＣコンバータ４の出力が放電用サイリスタを通して短絡されるのを防止するために、放電用サイリスタに点火信号が与えられているときにＤＣコンバータ４の昇圧動作を停止させる点火時コンバータ停止手段。
（ｅ）信号発生器１３から波形整形回路１４または１５を通して与えられるパルス信号の発生間隔（クランク軸が１回転するのに要する時間）から内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段。
（ｆ）上記回転速度検出手段により検出された回転速度に対して内燃機関の点火位置（点火時期に相当するクランク角位置）を演算する点火位置演算手段。
（ｇ）演算された点火位置を検出するために点火タイマに計測させる点火タイマ計時データを演算する点火タイマ計時データ演算手段。
（ｈ）信号発生器１３がパルス信号Ｖs1を発生したときに点火タイマ計時データ演算手段により演算された点火タイマ計時データを点火タイマにセットして該計時データの計測を開始させ、点火タイマが該計時データの計測を完了したときに点火指令信号を発生する点火指令発生手段。
【００３０】
上記点火タイマ計時データは、信号発生器１３がパルス信号Ｖs1を発生する基準位置から演算された点火位置までクランク軸が回転するまでの間に点火タイマに計測させる必要がある時間である。
【００３１】
マイクロコンピュータ９は、上記ＤＣコンバータ制御手段がＤＣコンバータの昇圧動作を許可したときにポートＣからＤＣコンバータ制御回路４０３に昇圧指令を与え、ＤＣコンバータ制御手段がＤＣコンバータの昇圧動作を禁止したときに該昇圧指令の供給を停止する。
【００３２】
マイクロコンピュータ９はまた、点火タイマが計時データの計測を完了したときにポートＤから点火信号出力回路１７に点火指令信号を与える。点火信号出力回路１７はマイクロコンピュータ９から点火指令信号が与えられたときに放電用サイリスタ７に点火信号Ｖiを与えて点火動作を行わせる。
【００３３】
マイクロコンピュータが電圧判定手段とＤＣコンバータ制御手段とを構成するために所定のサンプリング周期で実行するルーチンのアルゴリズムを示すフローチャートを図２に示した。このアルゴリズムによる場合には、先ずステップ１において整流電源回路２の出力電圧のＡ／Ｄ変換値を読み込み、ステップ２で読み込んだＡ／Ｄ変換値（整流電源回路の出力電圧）が基準値よりも大きいか否かを判定する。その結果、Ａ／Ｄ変換値が基準値よりも大きい場合には、ステップ３に進んでＤＣコンバータが昇圧動作を行うのを許可した後このルーチンを終了する。ステップ２でＡ／Ｄ変換値が基準値以下であると判定されたときには、ステップ４に進んでＤＣコンバータ４が昇圧動作を行うのを禁止した後このルーチンを終了する。
【００３４】
本発明においては、上記基準値をマイクロコンピュータの電源電圧の規定値よりも十分に高く設定して、ＤＣコンバータが昇圧動作を行っている状態での整流電源回路２の出力電圧の値が基準値以上であれば、ＤＣコンバータ４に昇圧動作を行わせた際の整流電源回路２の出力電圧がマイクロコンピュータに規定値を超える電源電圧を与えるためにレギュレータＩＣに入力する必要がある電圧の最低値よりも低くなることがないようにしておく。
【００３５】
図２に示したアルゴリズムによる場合には、同図のステップ２により整流電源回路の出力電圧が前記規定値よりも高く設定された基準値を超えているか否かを判定する電圧判定手段が構成され、同図のステップ３及び４により、電圧判定手段により整流電源回路の出力電圧が基準値を超えていると判定されたときにＤＣコンバータの昇圧動作を許可し、整流電源回路の出力電圧が基準値以下であると判定されたときにはＤＣコンバータの昇圧動作を禁止するＤＣコンバータ制御手段が構成されている。
【００３６】
なおマイクロコンピュータが実現する機能実現手段のうち、点火用コンデンサ６の充電電圧が過大になるのを防ぐために、点火用コンデンサの両端の電圧Ｖcを検出して検出した電圧Ｖcが設定値Ｖcsに達したときにＤＣコンバータの昇圧動作を停止させるコンデンサ充電完了時コンバータ停止手段、及びＤＣコンバータ４の出力が放電用サイリスタを通して短絡されるのを防止するために、放電用サイリスタに点火信号が与えられているときにＤＣコンバータ４の昇圧動作を停止させる点火時コンバータ停止手段は、ＤＣコンバータ４により点火用コンデンサを充電するＣＤＩにおいては通常設けられるものであるので、この手段を実現するためにマイクロコンピュータに実行させるプログラムのアルゴリズムについての説明は省略する。
【００３７】
同様に、信号発生器から波形整形回路を通して与えられるパルス信号の発生間隔から内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段、この回転速度検出手段により検出された回転速度に対して内燃機関の点火位置を演算する点火位置演算手段、演算された点火位置を検出するために点火タイマに計測させる点火タイマ計時データを演算する点火タイマ計時データ演算手段、及び信号発生器が基準位置を示すパルス信号Ｖs1を発生したときに点火タイマ計時データ演算手段により演算された点火タイマ計時データを点火タイマにセットして該計時データの計測を開始させ、点火タイマが該計時データの計測を完了したときに点火指令信号を発生する点火指令発生手段も、点火時期をマイクロコンピュータにより制御するＣＤＩにおいては通常設けられるものであるので、これらの手段を実現するためにマイクロコンピュータに実行させるプログラムについての説明も省略する。
【００３８】
上記の実施形態における整流電源回路２の出力電圧波形を図３（Ａ）に実線で示し、点火用コンデンサの両端の電圧Ｖｃの波形及びレギュレータＩＣ８の出力電圧Ｖccの波形を図３（Ｃ）に示した。また比較のために、従来の点火装置における点火用コンデンサの両端電圧Ｖｃの波形及びレギュレータＩＣ８の出力電圧波形を図３（Ｂ）に示した。図３（Ａ）においてＶrefは、整流電源回路の出力電圧Ｖdcの基準値を示している。
【００３９】
図３（Ｂ）及び（Ｃ）において、Ｖresはマイクロコンピュータ９の電源電圧の規定値（リセットレベル）で、マイクロコンピュータは、電源電圧Ｖccが規定値を超えている状態にあるときに動作状態になり、電源電圧Ｖccが規定値Ｖres以下になるリセットされてその動作を停止する。図３（Ｃ）のＶfは、本発明において、整流電源回路の出力電圧が基準値Ｖrefに等しくなったときのレギュレータＩＣの出力電圧レベルを示している。
【００４０】
本発明に係わるＣＤＩにおいては、ＤＣコンバータ制御手段の働きにより、整流電源回路２の出力電圧が基準値Ｖrefを超えている期間Ｔ1の間のみＤＣコンバータ４の昇圧動作が許可され、整流電源回路２の出力電圧が基準値Ｖref以下のときにはＤＣコンバータ４が昇圧動作が禁止される。またコンデンサ充電完了時コンバータ停止手段の働きにより、点火用コンデンサ６の充電電圧Ｖcが設定値Ｖcsに達したときにＤＣコンバータ４の昇圧動作が停止させられ、点火時コンバータ停止手段の働きにより、放電用サイリスタ７に点火信号が与えられている間ＤＣコンバータ４の昇圧動作が停止させられる。図３（Ｃ）においてＴc1及びＴc2は本発明に係わるＡＣ／ＤＣコンバータ方式のＣＤＩにおいて点火用コンデンサが充電される期間を示している。また図３（Ｂ）においてＴcは従来のＡＣ／ＤＣコンバータ方式のＣＤＩにおいて点火用コンデンサが充電される期間を示している。
【００４１】
図３（Ａ）及び（Ｃ）を参照して、機関の回転速度が比較的低いときの本発明に係わるＣＤＩの動作を説明すると下記の通りである。
図３に示した例では、時刻ｔ1において整流電源回路２の出力電圧Ｖdcが基準値Ｖrefを超えているが、この時既に点火用コンデンサ６の充電電圧（コンデンサ６の両端の電圧）Ｖcが設定値Ｖcsに達しているため、ＤＣコンバータ４は昇圧動作を停止している。点火時期ｔi1においてマイクロコンピュータ９から点火信号出力回路１７を通して放電用サイリスタ７に点火信号Ｖiが与えられると、サイリスタ７が導通するため、点火用コンデンサ６に蓄積されていた電荷がサイリスタ７と点火コイルの一次コイル５ａとを通して放電して点火動作が行われる。このとき点火用コンデンサの両端の電圧Ｖcが零に立ち下がるが、放電用サイリスタ７に点火信号が与えられている間はＤＣコンバータ４が昇圧動作を停止している。時刻ｔ2において放電用サイリスタ７に与えられていた点火信号が消滅すると、ＤＣコンバータ４の昇圧動作が開始され、点火用コンデンサ６が充電される。時刻ｔ3において整流電源回路の出力電圧が基準値Ｖref以下になるとＤＣコンバータ４が昇圧動作を停止するため、点火用コンデンサ６の充電が中断される。次いで時刻ｔ4において整流電源回路の出力電圧Ｖdcが基準値Ｖrefを超えるとＤＣコンバータ４が昇圧動作を再開するため、点火用コンデンサ６が再び充電されていく。時刻ｔ5において点火用コンデンサ６の充電電圧Ｖcが設定値Ｖcsに達すると、コンデンサ充電完了時コンバータ停止手段の働きにより、ＤＣコンバータ４が昇圧動作を停止するため、点火用コンデンサ６の充電が停止する。以後点火用コンデンサの両端の電圧Ｖcは、次の点火が行われるまでの間設定値Ｖcsに保持される。
【００４２】
次の点火時期ｔi2において放電用サイリスタ７に点火信号が与えられると、点火動作が行われる。時刻ｔ6において放電用サイリスタ７への点火信号の供給が停止すると、ＤＣコンバータ４の昇圧動作が開始されるため、点火用コンデンサ６の充電が開始される。時刻ｔ7において整流電源回路２の出力電圧が基準値Ｖref以下になるとＤＣコンバータ４が昇圧動作を停止するため、点火用コンデンサ６の充電が中断される。次いで時刻ｔ8において整流電源回路２の出力電圧が基準値Ｖrefを超えるとＤＣコンバータの昇圧動作が開始されるため、点火用コンデンサ６の充電が再開される。時刻ｔ9において点火用コンデンサの充電電圧Ｖcが設定値Ｖcsに達するとＤＣコンバータの昇圧動作が停止するため、点火用コンデンサ６の充電が停止させられる。以下同様の動作が行われて機関が点火される。
【００４３】
上記のように、本発明によれば、整流電源回路２の出力電圧が基準値Ｖref以下になったときにＤＣコンバータ４の昇圧動作を禁止して、該コンバータに昇圧動作を行わせないようにしたので、機関の低速回転時にレギュレータＩＣから出力されるマイクロコンピュータの電源電圧Ｖccが規定値Ｖres以下になってマイクロコンピュータがリセットされるのを防いで点火動作を支障なく行わせることができる。
【００４４】
これに対し、従来のＡＣ／ＤＣコンバータ方式のＣＤＩでは、整流電源回路２の出力電圧が基準値Ｖref以下になっている期間もＤＣコンバータ４に昇圧動作を行わせていたため、図３（Ｂ）に示すように、機関の低速回転時にレギュレータＩＣの出力電圧Ｖccが規定値Ｖres以下に低下し、マイクロコンピュータがリセットされることがある。マイクロコンピュータがリセットされるとその動作が停止し、放電用サイリスタ７に点火信号を与えることができないため、点火動作を行わせることができない。
【００４５】
本発明に係わるＣＤＩにおいて、機関の回転速度が高くなったときには、整流電源回路２の出力電圧が基準値Ｖref以下になる期間が短くなるため、ＤＣコンバータ制御手段により昇圧動作が禁止される期間は短くなる。
【００４６】
上記の実施形態では、整流電源回路２の出力電圧をマイクロコンピュータのＡ／Ｄ入力ポートＡ1に入力して、整流電源回路２の出力電圧が基準値Ｖref以下のときにＤＣコンバータの昇圧動作を禁止するようにしているが、発電コイル１の出力電圧をマイクロコンピュータのＡ／Ｄ入力ポートＡ1に入力して、発電コイル１の出力電圧が規定値Ｖresよりも高く設定された基準値Ｖres以下のときにＤＣコンバータの昇圧動作を禁止するようにＤＣコンバータ制御手段を構成してもよい。この場合、発電コイル１の出力電圧を全波整流回路を有する電圧検出回路を通して、全波整流波形に変換した形でマイクロコンピュータ９のＡ／Ｄ入力ポートＡ1に入力するのが好ましい。
【００４７】
即ち、マイクロコンピュータ９は、発電コイル１の出力電圧が規定値よりも高く設定された基準値を超えているか否かを判定する発電出力判定手段と、発電出力判定手段により発電コイル１の出力電圧の瞬時値が基準値を超えていると判定されたときにＤＣコンバータの昇圧動作を許可し、発電出力判定手段により発電コイルの出力電圧の瞬時値が基準値以下であると判定されたときにＤＣコンバータの昇圧動作を禁止するＤＣコンバータ制御手段とを構成するようにプログラムされていてもよい。
【００４８】
上記の説明では、ＤＣコンバータ制御回路４０３が、昇圧トランス４０１の二次電流を検出して、検出した二次電流が設定値未満の時に昇圧用スイッチ４０２をオン状態にし、検出した二次電流が設定値に達したときに昇圧用スイッチ４０２をオフ状態にするように構成されているとしたが、一定の周波数で発振する発振器を設けて、該発振器の出力で昇圧用スイッチ４０２をオンオフさせる形式のＤＣコンバータを用いる場合にも本発明を適用することができる。
【００４９】
図１に示した例では、点火用コンデンサ６の一端が点火コイルの一次コイル５ａの非接地側端子に接続されているが、点火用コンデンサ６をダイオード１１のカソードと接地間に接続し、点火用コンデンサ６の非接地側端子と一次コイル５ａの非接地側端子との間に放電用サイリスタ７を接続した構成（図１において点火用コンデンサ６と放電用サイリスタ７の位置を入れ替えた構成）を有する点火回路が用いられる場合にも本発明を適用することができるのはもちろんである。
【００５０】
図１に示した例では、内燃機関が１気筒であるとしているが、多気筒内燃機関を点火するＡＣ／ＤＣコンバータ方式のＣＤＩにも本発明を適用することができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態の構成を示した回路図である。
【図２】本発明の実施形態において電圧判定手段とＤＣコンバータ制御手段とを構成するためにマイクロコンピュータ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３】図１に示された点火装置の各部の電圧波形と従来の点火装置の各部の電圧波形とを示した波形図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  発電コイル
２  電圧調整機能付き整流電源回路
３  電源コンデンサ
４  ＤＣコンバータ
５  点火コイル
６  点火用コンデンサ
７  放電用サイリスタ
８  レギュレータＩＣ（定電圧電源回路）
９  マイクロコンピュータ
【図１】
2005180244.tif 000003
【図２】
2005180244.tif 000004
【図３】
2005180244.tif 000005