(57)【要約】【課題】  クランク角度を検知するための角度センサや専用のピツクアツプコイルを必要としない内燃機関の点火時期制御装置を得る。【解決手段】  フライホイール３の１回転により鉄心５に巻装された少くとも２つの信号波形１１，１３を発生させるデジタル制御のコンデンサ放電式チヤージコイル２１を備える。２つの信号波形１１，１３はコンデンサ充電用の電圧波形１２の前後に、フライホイール３の１回転３６０°に対し１８０°以内の間隔をもつて発生するようにし、初めの信号波形の時間に係数ａを掛けた値と、次の信号波形の時間とを比較してクランク角度を求める。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フライホイールの１回転により鉄心に巻装されたコイルに少くとも２つの信号波形を発生させるデジタル制御のコンデンサ放電式チヤージコイルを備え、２つの信号波形はコンデンサ充電用の電圧波形の前後に、フライホイールの１回転３６０°に対し１８０°以内の間隔をもつて発生するようにし、初めの信号波形の時間に係数ａを掛けた値と次の信号波形の時間とを比較してクランク角度を検出することを特徴とする、内燃機関の点火時期制御装置。
【請求項２】
前記コンデンサ放電式チヤージコイルはＵ形鉄心に巻装され、Ｕ形鉄心の両端がクランク軸に結合したフライホイールの周縁に配設した磁石の周方向に離隔する磁極に対向される、請求項１に記載の内燃機関の点火時期制御装置。
【請求項３】
前記係数ａは２以上である、請求項１に記載の内燃機関の点火時期制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は２行程または４行程内燃機関の点火時期制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタル制御のコンデンサ放電式チヤージコイルを備えた従来の内燃機関の点火時期制御装置では、チヤージコイルの発生電圧の１周期の時間から機関回転数を演算している。点火時期は１回転前の周期を測定し、次の１周期の中で決定している。しかし、従来の装置には次のような問題があつた。
【０００３】
（ａ）チヤージ電圧の間隔で回転数を演算すると、機関の過回転時にチヤージ電圧を短絡して２次電圧を失火させると、回転数計測のためのチヤージ電圧波形が消失しているので、回転数計測が出来なくなつてしまう。
【０００４】
（ｂ）負の信号１を用いて点火信号の演算を行う場合に、機関の始動時の位置を検出していないので、同じ負の信号３が初めに入力されると、１周期の基準が３から始まり、点火時期が１と３の時間ずれてしまい、機関の運転が出来なくなつてしまう。
【０００５】
（ｃ）負の信号３を用いても（ｂ）と同じことが起る。
【０００６】
（ｄ）従来の装置では上の事情から、クランク角度の検出つまり点火時期の決定に、チヤージコイルとは別の信号コイルを必要とする。
【特許文献１】特願２０００−０２１５２３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題はクランク角度を検知するための角度センサや専用のピツクアツプコイルを必要としない内燃機関の点火時期制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の構成はフライホイールの１回転により鉄心に巻装されたコイルに少くとも２つの信号波形を発生させる、デジタル制御のコンデンサ放電式チヤージコイルにおいて、２つの信号波形はコンデンサ充電用の電圧波形の両側に、フライホイールの１回転３６０°に対し１８０°以内の間隔をもつて発生するようにし、クランク角度の認識のために初めの信号波形に係数を掛け、初めに入力するる信号波形の時間と次に入力する信号波形の時間との比較を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、デジタル制御のコンデンサ放電式チヤージコイルを備えた従来の内燃機関の点火時期制御装置で必要とされた、クランク角度を検知するための角度センサや専用のピツクアツプコイルが不要になり、簡単な演算制御でクランク角度の認識が出来るようになつた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は信号コイルのような特別なコイルを必要とせず、フライホイールがどのような位置から回転を始めても必ず１つの波形から１周期の計測を行い、クランク角度の位置を検知し、クランク角度の位置を基準として正しい点火時期を求め、電気火花を発生するようにする。
【実施例１】
【００１１】
図１は本発明に係る内燃機関の点火時期制御装置の正面断面図、図２は同点火時期制御装置の電気回路図である。２行程機関の場合、機関のクランク軸２にフライホイール３が結合され、フライホイール３の周縁に配設した磁石４の周方向に離隔する磁極４ａ，４ｂに、機関の非回転部分に配設したＵ形鉄心５の両端５ａ，５ｂが対向される。Ｕ形鉄心５にはチヤージコイル２１と、１次コイル３０ａと２次コイル３０ｂからなる点火コイル３０とが巻装される。２次コイル３０ｂの両端は点火栓３１に接続される。
【００１２】
図２に示すように、正導線２８と負導線３６とにはチヤージコイル２１の両端が接続され、また図示してない例えばマイクロコンピユータからなる演算回路２０が接続される。正導線２８はダイオード２７、コンデンサ２９を経て１次コイル３０ａの一方の端子に、負導線３６は１次コイル３０ａの他方の端子にそれぞれ接続される。正導線２８のダイオード２７とコンデンサ２９との接続点と負導線３６との間にＳＣＲ３８が接続され、演算回路２０の出力端子がＳＣＲ３８のゲートに接続される。
【００１３】
フライホイール３が回転されると、チヤージコイル２１の電流がダイオード２７を経てコンデンサ２９に充電される。波形１１に相当する信号が演算回路２０の出力端子からＳＣＲ３８のゲートへ入力されるとＳＣＲ３８が導通し、コンデンサ２９が放電され、点火コイル３０の２次コイル３０ｂに高電圧が発生し、点火栓３１に電気火花が発生する。正導線２８のダイオード２７とコンデンサ２９との接続点と負導線３６との間に接続したダイオード３９は、１次コイル３０ａのサージ電流を緩和する。ＳＣＲ３８が導通する時期すなわち点火時期は演算回路２０により制御される。
【００１４】
図３において、フライホイール３の１回転で発生する電圧はフライホイール３の磁極４ａ，４ｂの範囲と適切な磁気回路をもつた鉄心５の間でしか発電できず、通常は図３に示すように、１周期のおよそ１８０°の範囲でしか電圧は発生しない。
【００１５】
いま、電圧の発生する範囲を１８０°とすると、３つの波形１１，１２，１３の各時間は６０°になる。これはＵ形鉄心５の端部５ａ，５ｂの間隔と磁極４ａ，４ｂの間隔により決まり、正負の波形１１〜１３の時間（幅）も均等になる。
【００１６】
機関のクランキングと同時に、フライホイール３の矢印ｘ方向の回転に伴い、磁極４ａが鉄心５の端部５ｂを通過した場合は、初めに演算回路２０に波形１１が入力された時からの時間Ａを計測し、この時間Ａにある係数ａを掛けて時間Ｃと比較する。例えば、時間Ａの角度６０°に係数３を掛けると１８０°であり、時間Ｃの角度は１２０°であるのでａＡ＞Ｃとなる。
【００１７】
一方、磁極４ｂが鉄心５の端部５ａを通過した時波形１３が初めに入力された場合は、時間Ｅが６０°、時間Ｄが１８０＋６０＝２４０°であるので、ａＥ＜Ｄとなる。
【００１８】
演算回路２０ａでａＡ＞Ｃを正しい値として演算を進め、ａＥ＜Ｄを正しくない値として次の波形入力待ちにすることにより、確実に波形１１を検知することができる。波形１１の時間Ａから演算することにより、クランク角度に適した点火信号を発生することができる。ここで、係数ａはａ＞２、好ましくはａ＝３または４とする。
【００１９】
図４は上述の制御を行うマイクロコンピユータの制御プログラムの流れ図である。Ｓ１１〜Ｓ１８は各ステツプを表す。Ｓ１１で制御を開始し、Ｓ１２で最初の負のパルスを待つ。負のパルス１１（または１３）が入力されると、負のパルスの時間Ａ（またはＥ）を測定し、Ｓ１３で次の負のパルス１３（または１１）が入力されるまでの時間Ｃ（またはＤ）を測定する。
【００２０】
Ｓ１５でａＡ＞Ｃ（またはａＥ＜Ｄ）を求め、ａＥ＜Ｄの時はＳ１２へ戻る。Ｓ１５でａＡ＞Ｃの時、つまり最初に負のパルス１１が入力された時はＳ１６へ進み、負のパルス１１を基準として、機関回転数に適した点火時期を演算回路２０で求め、Ｓ１８で点火時期に対応してトリガ信号を演算回路２０の出力端子からＳＣＲ３８のゲートへ加えて導通させる。次いで、Ｓ１６へ戻り、Ｓ１６〜Ｓ１８で機関回転数の変動に応じて点火時期を制御する。点火時期の演算については本発明の要旨に直接関係しないので、これ以上説明しない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る内燃機関の点火時期制御装置の正面断面図である。
【図２】同点火時期制御装置の電気回路図である。
【図３】同点火時期制御装置の作用説明線図である。
【図４】同点火時期制御装置の演算回路をマイクロコンピユータにより制御するプログラムの流れ図である。
【符号の説明】
【００２２】
２：クランク軸  ３：フライホイール  ４ａ：磁極  ４ｂ：磁極  ４：磁石  ５：鉄心  ５ａ：端部  ５ｂ：端部  １１：波形  １２：波形  １３：波形  ２０：演算回路  ２１：チヤージコイル  ２７：ダイオード  ２８：正導線  ２９：コンデンサ  ３０：点火コイル  ３０ａ：１次コイル  ３０ｂ：２次コイル  ３１：点火栓  ３６：負導線  ３８：ＳＣＲ  ３９：ダイオード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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