JP2012007579A - エンジン点火装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの加速性能及び減速性能が向上し、エンジンの加速時及び減速時の異なる要求に応えることができるようにする。
【解決手段】点火時期制御特性２２，２３に従ってエンジン回転数に応じて点火時期を制御する点火時期制御手段１４を備える。点火時期制御手段１４は加速時に低進角から高進角へと点火時期を進角させる進角特性２２ｃを有する加速用点火時期制御特性２２と、減速時に加速用点火時期制御特性２２の進角特性２２ｃよりも高いエンジン回転数で点火時期を高進角から低進角へと遅角させる遅角特性２３ｃを有する減速用点火時期制御特性２３とを有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、コンデンサ充放電式等のエンジン点火装置に関し、加速時と減速時とで異なる点火時期制御特性に従って点火時期を制御するようにしたものである。

２サイクルエンジン等の小型汎用エンジンに搭載するコンデンサ充放電式エンジン点火装置には、回路定数により定められた点火時期でエンジンをハード点火するハード点火方式と、ソースコイルからの前後二つの入力波形の発生周期から１回転前のエンジン回転数を検出して、所定の点火時期制御特性に従ってそのエンジン回転数に応じた点火時期を演算してソフト点火するソフト点火方式とがある（特許文献１、２）。

このエンジン点火装置は、エンジンにより駆動される磁石式発電機と、点火プラグに接続された点火コイルと、磁石式発電機のソースコイルに発生する正の半波出力により充電される充放電用コンデンサと、点火信号によるオン時に充放電用コンデンサの電荷を点火コイルの一次側に放電させる放電用スイッチング素子と、点火時期に点火信号を放電用スイッチング素子に出力する点火時期制御手段とを備えている。

そして、ハード点火方式では、点火時期制御手段の回路定数により定められた点火時期でエンジン回転数に応じて点火信号を出力してハード点火する。またソフト点火方式では、点火時期制御手段において、ソースコイルに発生する負の半波出力の周期により１回転前のエンジン回転数を検出し、所定の点火時期制御特性に従ってそのときのエンジン回転数に応じた点火時期を演算して、その点火時期で点火信号を出力してソフト点火する。

特開２００５−２６４７３２号公報 特開２００７−１７０３９３号公報

アイドル回転領域と高速の作業回転領域との間で頻繁に加速・減速を行うエンジン、例えばチェーンソー用のエンジン等では、その加速性能、減速性能が作業の能率化を図り、また無駄な燃料の消費を防止する上で非常に重要である。

しかし、ハード点火方式は勿論のこと、点火特性を比較的自由に選択可能なソフト点火方式のエンジン点火装置においても、加速及び減速時の点火時期制御特性は１パターンのみである。このため従来のエンジン点火装置では、加速時と減速時のエンジンの異なる要求に対応できない欠点がある。

例えば従来のエンジン点火装置では、エンジン回転数をアイドル回転まで減速する場合には、スロットル開度を絞ってエンジン回転数を低下させて、そのエンジン回転数の低下に伴って加速と同じ単一の点火時期制御特性を逆方向に辿りながら最大進角からアイドル回転領域まで点火時期を遅角させている。このためエンジン回転数の低下に時間を要し、作業の中断等に際して短時間でエンジン回転数をスムーズに減速できないという欠点がある。またスロットル開度を絞った後に点火時期をアイドル回転領域まで遅角させるため、エンジン回転数が一時的にアイドル回転数以下に低下する問題もある。

本発明は、このような従来の課題に鑑み、エンジンの加速性能及び減速性能が向上し、エンジンの加速時及び減速時の異なる要求に応えることができるエンジン点火装置を提供することを目的とする。

本発明は、点火時期制御特性に従ってエンジン回転数に応じて点火時期を制御する点火時期制御手段を備えたエンジン点火装置において、前記点火時期制御手段は加速時に低進角から高進角へと点火時期を進角させる進角特性を有する加速用点火時期制御特性と、減速時に前記加速用点火時期制御特性の進角特性よりも高いエンジン回転数で点火時期を高進角から低進角へと遅角させる遅角特性を有する減速用点火時期制御特性とを有するものである。

前記点火時期制御手段は前記遅角特性に従って点火時期を遅角する遅角開始回転数以上の高速回転領域で減速するときに前記減速用点火時期制御特性を、前記進角特性に従って点火時期を進角する進角開始回転数以下の回転領域で加速するときに前記加速用点火時期制御特性を夫々選択するようにしてもよい。

また前記点火時期制御手段はエンジン回転数が減速切替回転数まで上昇したときに前記加速用点火時期制御特性から前記減速用点火時期制御特性による制御に切り替え、エンジン回転数が加速切替回転数まで低下したときに前記減速用点火時期制御特性から前記加速用点火時期制御特性による制御に切り替えるようにしてもよい。

更に前記点火時期制御手段は前記遅角開始回転数以上及び前記進角開始回転数以下で前後のエンジン回転数を比較して加速、減速を判断し、前記遅角開始回転数以上で減速と判断したときに前記加速用点火時期制御特性から前記減速用点火時期制御特性による制御に切り替え、前記進角開始回転数以下で加速と判断したときに前記減速用点火時期制御特性から前記加速用点火時期制御特性による制御に切り替えるようにしてもよい。

前記加速用点火時期制御特性と前記減速用点火時期制御特性は前記遅角開始回転数以上のエンジン回転数での点火時期が略同じでもよい。前記遅角開始回転数は前記加速用点火時期制御特性の進角終了回転数よりも上で高速回転領域における作業回転領域よりも下であり、遅角終了回転数は前記進角開始回転数よりも上であってもよい。

本発明によれば、エンジンの加速性能及び減速性能が向上し、エンジンの加速時及び減速時の異なる要求に応えることができる利点がある。

本発明の第１の実施形態を示すコンデンサ充放電式のエンジン点火装置の回路図である。 同点火時期制御手段のブロック図である。 同タイムチャートである。 同点火時期制御図である。 同フローチャートである。 本発明の第２の実施形態を示す点火時期制御図である。 同フローチャートである。 本発明の第３の実施形態を示す点火時期制御図である。 同フローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳述する。図１〜図５は本発明の第１の実施形態を例示する。図１はコンデンサ充放電式のエンジン点火装置を示し、このエンジン点火装置は、エンジンにより駆動される磁石式発電機１と、点火プラグ２に接続された点火コイル３と、磁石式発電機１のソースコイル４に発生する正の半波出力Ｖｐ（図３（Ａ）参照）によりダイオード５，６を介して充電される充放電用コンデンサ７と、点火信号ｐ（図３（Ｄ）参照）によるオン時に充放電用コンデンサ７の電荷を点火コイル３の一次側に放電させる放電用スイッチング素子８と、ソースコイル４に発生する負の半波出力Ｖｎ（図３（Ａ）参照）によりダイオード９を介して充電される電源回路１０と、ソースコイル４の正の半波出力Ｖｐをパルス状の入力波形ｖｐ（図３（Ｂ）参照）に波形成形する第１波形成形回路１１と、ソースコイル４の負の半波出力Ｖｎをパルス状の入力波形ｖｎ（図３（Ｃ）参照）に波形成形する第２波形成形回路１２と、電源回路１０の電源電圧Ｖｃｃの立ち上がりにより動作するマイコン１３により構成され且つ第１波形成形回路１１からの入力波形ｖｐ、第２波形成形回路１２からの入力波形ｖｎに基づいてエンジンの回転に応じた点火時期で放電用スイッチング素子８に点火信号を出力する点火時期制御手段１４とを備えている。

波形成形回路１１，１２はスイッチング素子１１ａ，１２ａを有し、そのスイッチング素子１１ａ，１２ａのオン・オフにより、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すようにソースコイル４からの半波出力Ｖｐ，Ｖｎを矩形波の入力波形ｖｐ，ｖｎに波形成形する。

点火時期制御手段１４はＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵ等を有するマイコン１３により構成されており、図２に示すように回転数検出部１５、記憶部１６、加速制御部１７、減速制御部１８、加速減速切替部１９を有する。

回転数検出部１５は図３（Ｂ）に示すように、第１波形成形回路１１で波形成形されたソースコイル４の負の半波出力Ｖｎの入力波形ｖｎに基づいて、その前後二つの入力波形ｖｎ間の間隔Ｔから1 回転前のエンジン回転数（回転周期）を演算するようになっている。なお、回転数検出部１５は前後二つの入力波形ｖｎ間の間隔Ｔからエンジン回転数を検出するため、その検出は２回転目以降となる。エンジン回転数はソースコイル４の正の半波出力Ｖｐの入力波形ｖｐに基づいて演算してもよい。

記憶部１６には図４に示すように加速用点火時期制御特性２２と減速用点火時期制御特性２３のデータテーブルが記憶されている。加速用点火時期制御特性２２はアイドル回転領域３４から高速回転数領域３５へとエンジン回転数を加速するときに、エンジンの点火時期をアイドル回転領域３４及びその上側の回転領域の低進角特性２２ａから高速回転数領域３５の高進角特性２２ｂへと立ち上がる傾斜進角特性２２ｃを経て高進角特性２２ｂへと進角させるようになっている。また減速用点火時期制御特性２３は高速回転数領域３５からアイドル回転領域３４へとエンジン回転数を減速させるときに、加速用点火時期制御特性２２の傾斜進角特性２２ｃよりも高いエンジン回転数で高進角特性２３ｂから低進角特性２３ａへと立ち下る傾斜遅角特性２３ｃを経て、エンジンの点火時期を高速回転数領域３５の高進角特性２３ｂからアイドル回転領域３４及びその上側の回転領域の低進角特性２３ａへと遅角させるようになっている。

加速用点火時期制御特性２２、減速用点火時期制御特性２３の低進角特性２２ａ，２３ａは例えば上死点前５度程度の低進角であり、高進角特性２２ｂ，２３ｂは例えば上死点前３０度程度の高進角であって、共に同じ点火時期となっている。なお、低進角特性２２ａ，２３ａ、高進角特性２２ｂ，２３ｂは略同じにしてもよい。アイドル回転領域３４は例えば３０００〜４０００ｒ／ｍｉｎ程度、また高速回転数領域３５は例えば６０００ｒ／ｍｉｎ以上である。

加速用点火時期制御特性２２の傾斜進角特性２２ｃは、アイドル回転領域３４よりも上側の回転領域の進角開始回転数Ｎ１（例えば５０００ｒ／ｍｉｎ）から、高速回転数領域３５の下限近傍の進角終了回転数Ｎ２（例えば６０００ｒ／ｍｉｎ）までエンジン回転数が上昇するときに、その点火時期が低進角特性２２ａの上死点前５度から高進角特性２２ｂの上死点前約３０度へと立ち上がるように設定されている。

減速用点火時期制御特性２３の傾斜遅角特性２３ｃは、高速回転数領域３５の進角終了回転数Ｎ２よりも上で作業回転領域３６（例えば８０００ｒ／ｍｉｎ以上）よりも下又は下限近傍の遅角開始回転数Ｎ３（例えば８０００ｒ／ｍｉｎ）から、進角開始回転数Ｎ１及び進角終了回転数Ｎ２よりも上の遅角終了回転数Ｎ４（例えば７０００ｒ／ｍｉｎ）までエンジン回転数が低下するときに、その点火時期が高進角特性２３ｂの上死点前３０度から低進角特性２３ａの上死点前５度へと遅角するように設定されている。

なお、遅角終了回転数Ｎ４は進角終了回転数Ｎ２よりも下でもよい。加速用点火時期制御特性２２、減速用点火時期制御特性２３には、２０００ｒ／ｍｉｎ未満で上死点前２０度の中進角特性２２ｄ，２３ｄと、２０００ｒ／ｍｉｎから３０００ｒ／ｍｉｎの間で上死点前２０度から上死点前５度へと変化させる低速傾斜特性２２ｅ，２３ｅとがアイドル回転領域３４よりも下の低速回転領域３７に対応して設けられている。

加速用点火時期制御特性２２、減速用点火時期制御特性２３は、直線的に進角又は遅角する傾斜進角特性２２ｃ、傾斜遅角特性２３ｃに代替して、円弧状又は階段状に変化する進角特性、遅角特性を有するものでもよい。

また低進角特性２２ａ，２３ａ、高進角特性２２ｂ，２３ｂの点火時期は略一定でなくてもよい。例えば、進角開始回転数Ｎ１は急激な進角を開始する回転数、進角終了回転数Ｎ２は急激な進角を終了する回転数であり、進角開始回転数Ｎ１よりも下の回転数領域、進角終了回転数Ｎ２よりも上の回転領域で夫々点火時期が緩やかに進角してもよい。

遅角開始回転数Ｎ３は急激な遅角を開始する回転数、遅角終了回転数Ｎ４は急激な遅角を終了する回転数であり、遅角開始回転数Ｎ３よりも上の回転数領域、遅角終了回転数Ｎ４よりも下の回転領域で夫々点火時期が緩やかに遅角してもよい。

加速制御部１７は加速時に記憶部１６の加速用点火時期制御特性２２を読み出して、その加速用点火時期制御特性２２に従って１回転前のエンジン回転数に応じた点火時期を演算し、その点火時期で放電用スイッチング素子８に点火信号ｐを出力して加速時の点火時期を制御するものである。減速制御部１８は減速時に記憶部１６の減速用点火時期制御特性２３を読み出して、その減速用点火時期制御特性２３に従ってエンジン回転数に応じた点火時期を演算し、その点火時期で放電用スイッチング素子８に点火信号ｐを出力して減速時の点火時期を制御するものである。

加速減速切替部１９は加速制御部１７による加速制御と、減速制御部１８による減速制御とを切り替えるためのもので、減速時にエンジン回転数がアイドル回転領域３４内に設定された加速切替回転数Ｎ５（例えば３５００ｒ／ｍｉｎ未満）未満になったとき、減速制御部１８による減速制御から加速制御部１７による加速制御へと切り替え、加速時にエンジン回転数が作業回転領域３６の下限近傍の減速切替回転数Ｎ６以上になったときに、加速制御部１７による加速制御から減速制御部１８による減速制御へと切り替えるようになっている。

なお、加速切替回転数Ｎ５は進角開始回転数Ｎ１よりも下であればよく、この実施形態のようにアイドル回転領域３４内でもよいし、アイドル回転領域３４よりも下又は上の回転領域でもよい。また減速切替回転数Ｎ６は遅角開始回転数Ｎ３以上であればよいが、この実施形態では遅角開始回転数Ｎ３と同じ８０００ｒ／ｍｉｎに設定している。

次に図５のフローチャートを参照しながら、このエンジン点火装置における点火時期の制御を説明する。エンジンの始動に際してリコイル操作をすると、エンジンの回転に同期して磁石式発電機１のロータが回転し、ソースコイル４に正の半波出力Ｖｐと負の半波出力Ｖｎとが発生し、その正の半波出力Ｖｐにより充放電用コンデンサ７が充電され、また負の半波出力Ｖｎにより電源回路１０が充電される。

エンジンの準備回転時の負の半波出力Ｖｎにより充電された電源回路１０の電源電圧Ｖｃｃが動作電圧まで立ち上がりマイコンが動作可能になると、点火時期制御手段１４が加速時点火時期制御特性２２に従ってエンジン回転数に応じた点火時期を演算し、その点火時期で放電用スイッチング素子８に点火信号ｐを出力する。なお、点火信号ｐが出力すると、放電用スイッチング素子８がオンして、図３（Ｅ）に示すように充放電用コンデンサ７の電荷が点火コイル３の一次側に放電され、点火コイル３の二次側に発生する高電圧により点火プラグ２がスパークしてエンジンを点火する。

エンジンの始動後、スロットル開度を大にすればエンジン回転数が上昇し、スロットル開度を小にすればエンジン回転数が低下する。このとき点火時期制御手段１４はエンジン回転数の変化に応じて次のように点火時期を制御する。即ち、図３（Ａ）に示すようにソースコイル４に正の半波出力Ｖｐ、負の半波出力Ｖｎが順次発生する都度、図３（Ｂ）（Ｃ）に示すように第１・第２波形成形回路１１，１２で波形成形されたパルス状の入力波形ｖｐ，ｖｎが発生し、その各入力波形ｖｐ，ｖｎが点火時期制御手段１４に入力する。そして、エンジンの回転中は回転数検出部１５が前後二つの入力波形ｖｎの間隔Ｔからエンジン回転数を検出している。

エンジンの始動時には加速・減速のフラグが加速に初期設定されているので（ステップＳ１）、点火時期制御手段１４の加速制御部１７が加速用点火時期制御特性２２に従って点火時期を制御する。即ち、エンジンの始動後は加速減速切替部１９が加速と判定する（ステップＳ２）。そして、エンジン回転数が例えば低速回転領域３７又はアイドル回転領域３４にあるときには遅角開始回転数Ｎ３（＝８０００ｒ／ｍｉｎ）未満であるので（ステップＳ３）、加速の判定を経て（ステップＳ４）、加速用点火時期制御特性２２に従って点火時期で点火信号ｐを出力する（ステップＳ５）。

このステップＳ５では、加速制御部１７が記憶部１６に記憶された加速用点火時期制御特性２２と、回転数検出部１５で検出されたエンジン回転数とを読み込み、その加速用点火時期制御特性２２に従ってエンジン回転数に応じた点火時期を演算する。例えばエンジン回転数が４０００ｒ／ｍｉｎであれば、加速用点火時期制御特性２２の低進角特性２２ａから上死点前５度の点火時期を演算し、そのタイミングで放電用スイッチング素子８に点火信号ｐを出力する。

エンジン回転数がアイドル回転領域３４から進角開始回転数Ｎ１以上に上昇すると、この進角開始回転数Ｎ１から進角終了回転数Ｎ２までは、加速制御部１７が加速用点火時期制御特性２２の傾斜進角特性２２ｃに従ってエンジン回転数の上昇に応じて低進角特性２２ａの上死点前５度から高進角特性２２ｂの上死点前３０度へと順次進角する点火時期を演算し、その点火時期に点火信号ｐを出力する。そして、エンジン回転数が進角終了回転数Ｎ２を越えて高速回転数領域３５に入れば、減速切替回転数Ｎ６までは加速用点火時期制御特性２２の高進角特性２２ｂに従って一定の高進角を維持する。

エンジン回転数が減速切替回転数Ｎ６以上の作業回転領域３６まで上昇すると、加速減速切替部１９が減速切替回転数Ｎ６以上と判定し（ステップＳ３）、フラグを減速へと変更するので（ステップＳ６）、ステップＳ４の判定を経て、減速制御部１８による減速用点火時期制御特性２３の高進角特性２３ｂに従っての点火時期の制御に移行する（ステップＳ７）。

しかし、高速回転数領域３５の作業回転領域３６では、加速用点火時期制御特性２２の高進角特性２２ｂと減速用点火時期制御特性２３の高進角特性２３ｂは同じ点火時期の上死点前３０度の高進角となっているので、作業回転領域３６でのエンジン回転数の加速、減速に何等影響を及ぼすことはない。

エンジン回転数を作業回転領域３６からアイドル回転領域３４まで減速させる場合には、スロットル開度を絞って燃料の供給を少なくするか止める。この減速時には既にフラグが減速になっているので（ステップＳ２）、アイドル回転領域３４内の加速切替回転数Ｎ５以上であれば（ステップＳ８，Ｓ４）、減速用点火時期制御特性２３に従って点火時期の制御を継続する（ステップＳ７）。

減速時のエンジン回転数が遅角開始回転数Ｎ３未満に低下すれば、減速用点火時期制御特性２３の傾斜遅角特性２３ｃに従ってエンジン回転数の低下に応じて高進角特性２３ｂの上死点前３０度から低進角特性２３ａの上死点前５度へと順次遅角する点火時期を演算し、その点火時期に点火信号ｐを出力する。そして、エンジン回転数が遅角終了回転数Ｎ４未満になれば、その回転領域からアイドル回転領域３４までは低進角特性２３ａに従って略一定の低進角を維持する。

エンジン回転数が加速切替回転数Ｎ５（＝３５００ｒ／ｍｉｎ）未満に低下すると（ステップＳ８）、フラグを加速へと変更した後（ステップＳ９）、フラグが加速の判定を経て（ステップＳ４）、加速用点火時期制御特性２２に従ってエンジン回転数に応じた点火時期を演算し、その点火時期で点火信号ｐを出力する（ステップＳ５）。

なお、スロットル開度を絞り過ぎたときには、エンジン回転数が加速切替回転数Ｎ５を越えて低速回転領域３７まで低下することがある。このときには加速用点火時期制御特性２２に従って点火時期を制御するが、エンジン回転数の低下に伴って点火時期が進角するので、この進角によりエンジン回転数の回復を促すことができる。

この実施形態に例示するように低進角特性２２ａから高進角特性２２ｂへと進角する傾斜進角特性２２ｃを有する加速用点火時期制御特性２２と、高進角特性２３ｂから低進角特性２３ａへと遅角する傾斜遅角特性２３ｃを有する減速用点火時期制御特性２３とを備え、加速時に傾斜進角特性２２ｃを経て高速回転数領域３５へとエンジン回転数を上昇させ、減速時に傾斜進角特性２２ｃよりも高いエンジン回転数の傾斜遅角特性２３ｃを経て高進角から低進角へと遅角させることにより、エンジンの用途に適した加速用点火時期制御特性２２及び減速用点火時期制御特性２３を採用することができ、エンジンの加減速時における加速性能、減速性能を向上させることができる。

またエンジンの加速時に高速回転数領域３５の減速切替回転数Ｎ６に達したときに減速用点火時期制御特性２３に切り替えておき、エンジン回転数の減速に際しては、傾斜進角特性２２ｃよりも高い回転数の傾斜遅角特性２３ｃに従って早期に遅角させるので、その遅角処理によりスロットルの絞りに同調してエンジン回転数を短時間でスムーズに減速させることができる。従って、アイドル回転領域３４の設定、キャブレターの調整等が簡単になると共に、減速時の燃料の無駄な消費を防止でき、エンジンの振動を抑制できる利点がある。

図６、図７は本発明の第２の実施形態を例示する。この実施形態では、図６に示すように、加速用点火時期制御特性２２は低速回転領域３７及びアイドル回転領域３４に対応する低進角特性２２ａ（例えば上死点前約１０度）と、高速回転数領域３５に対応する高進角特性２２ｂ（例えば上死点前約３０度）と、その両者間の傾斜進角特性２２ｃとを有し、傾斜進角特性２２ｃは進角開始回転数Ｎ１（例えば４０００ｒ／ｍｉｎ）と進角終了回転数Ｎ２（例えば６０００ｒ／ｍｉｎ）との間で低進角特性２２ａの上死点前約１０度から高進角特性２２ｂの上死点前約３０度まで立ち上がっている。

減速用点火時期制御特性２３は減速切替回転数Ｎ６（例えば８０００ｒ／ｍｉｎ）から上の作業回転領域３６に対応する高進角特性２３ｂ（例えば上死点前約３０度）と、遅角終了回転数Ｎ４（例えば７０００ｒ／ｍｉｎ）からアイドル回転領域３４までの回転領域に対応する低進角特性２３ａ（例えば上死点前５度）と、その両者間の傾斜遅角特性２３ｃとを有し、傾斜遅角特性２３ｃは遅角開始回転数Ｎ３（例えば８０００ｒ／ｍｉｎ）と遅角終了回転数Ｎ４（例えば７０００ｒ／ｍｉｎ）との間で高進角特性２３ｂの上死点前約３０度から低進角特性２３ａの上死点前約５度へと立ち下っている。

減速用点火時期制御特性２３は、アイドル回転領域３４の下限近傍の加速切替回転数Ｎ５（例えば３０００ｒ／ｍｉｎ）よりも下側の低速回転領域３７でエンジン回転数の低下に伴って点火時期を上死点前２０度まで進角させる低速傾斜特性２３ｅと、この低速傾斜特性２３ｅの下側で略一定進角を保つ中進角特性２３ｄとを有する。

点火時期制御手段１４は加速時に作業回転領域３６の下近傍の減速切替回転数Ｎ６以上になったときに減速制御部１８による点火制御に切り替え、また減速時にエンジン回転数が一旦加速切替回転数Ｎ５を越えて低下した後に加速切替回転数Ｎ５以上に回復したときに加速制御部１７による点火制御に切り替えるようになっている。

この実施形態では、図７のフローチャートに示すように点火時期を制御する。この実施形態ではフラグ１とフラグ２との二つのフラグがあり、初期設定はフラグ１、２が共に加速となっている（ステップＳ１０）。エンジンの始動後は、加減速判定部がフラグ１、２が共に加速か否かを判定し（ステップＳ１１）、共に加速であればエンジン回転数が作業回転領域３６の下限近傍の減速切替回転数Ｎ６以上か否かを判定する（ステップＳ１２）。

エンジンの始動直後でエンジン回転数が低速回転領域３７又はアイドル回転領域３４にあれば、減速切替回転数Ｎ６未満であるので、再度フラグ１、２が共に加速であるか否かの判断を経て（ステップＳ１３）、加速用点火時期制御特性２２に従ってエンジン回転数に応じた点火時期を演算し、その点火時期で点火信号ｐを出力する（ステップＳ１４）。例えばエンジン回転数がアイドル回転領域３４から進角開始回転数Ｎ１までのときには、加速用点火時期制御特性２２の低進角特性２２ａに従って上死点前１０度の点火時期とする。

エンジン回転数が進角開始回転数Ｎ１以上に上昇すると、この進角開始回転数Ｎ１から進角終了回転数Ｎ２までの範囲では、加速用点火時期制御特性２２の傾斜進角特性２２ｃに従ってエンジン回転数の上昇に応じて上死点前１０度の低進角から上死点前３０度の高進角へと順次進角する点火時期を演算し、その点火時期に点火信号ｐを出力する。エンジン回転数が進角終了回転数Ｎ２を越えて高速回転数領域３５に入れば、減速切替回転数Ｎ６までは加速用点火時期制御特性２２の高進角特性２２ｂに従って略一定の高進角を維持する。

エンジン回転数が減速切替回転数Ｎ６の８０００ｒ／ｍｉｎ以上の作業回転領域３６まで上昇すると、減速切替回転数Ｎ６を超えたときにフラグ１、２を共に減速に変更した後（ステップＳ１５）、フラグ１、２が共に加速か否かを判断する（ステップＳ１３）。このときはフラグ１、２が共に減速であるので、減速用点火時期制御特性２３の高進角特性２３ｂに従って点火時期を制御する（ステップＳ１６）。

エンジン回転数を作業回転領域３６からアイドル回転領域３４まで減速させる場合には、フラグ１、２がステップＳ１５で既に減速になっているので、ステップＳ１１を経て、そのときのエンジン回転数がアイドル回転領域３４の下限近傍の加速切替回転数Ｎ５の３０００ｒ／ｍｉｎ以上か否かを判断する（ステップＳ１７）。そして、３０００ｒ／ｍｉｎ以上であれば、フラグ１が減速であるので（ステップＳ１８）、ステップＳ１３を経てステップＳ１６へと移行し、減速用点火時期制御特性２３に従って点火時期の制御を継続する（ステップＳ１６）。

この減速時にエンジン回転数が遅角開始回転数Ｎ３未満に低下すれば、減速用点火時期制御特性２３の傾斜遅角特性２３ｃに従ってエンジン回転数の低下に応じて高進角特性２３ｂの上死点前３０度から低進角特性２３ａの上死点前５度へと順次遅角する点火時期を演算し、その点火時期に点火信号ｐを出力する。またエンジン回転数が遅角終了回転数Ｎ４未満になれば、その回転領域からアイドル回転領域３４の範囲で略一定の低進角を維持する。

エンジン回転数が加速切替回転数Ｎ５（＝３０００ｒ／ｍｉｎ）未満になれば（ステップＳ１７）、次にエンジン回転数が低速回転数Ｎ７の２０００ｒ／ｍｉｎ以上か否かを判断する（ステップＳ１９）。そして、エンジン回転数が２０００ｒ／ｍｉｎ以上であれば、ステップＳ１３を経て、減速用点火時期制御特性２３の低速傾斜特性２３ｅに従ってエンジン回転数に応じて点火時期を上死点前５度から上死点前２０度の範囲で進角制御する（ステップＳ１６）。

エンジン回転数が低速回転数Ｎ７の２０００ｒ／ｍｉｎ未満まで低下すれば（ステップＳ１９）、フラグ１を加速に変更する（ステップＳ２０）。その間にエンジン回転数が上昇する。そして、エンジン回転数が加速切替回転数Ｎ５（＝３０００ｒ／ｍｉｎ）以上に上昇すると（ステップＳ１７）、フラグ１が加速の判定を経て（ステップＳ１８）、フラグ２を加速へと変更する（ステップＳ２１）。これによってフラグ１、２が共に加速となるので（ステップＳ１３）、加速用点火時期制御特性２２に従って点火時期を制御する（ステップＳ１４）。

この実施形態のように減速用点火時期制御特性２３に低速回転領域３７に対応する低速傾斜特性２３ｅを設けて、その低速傾斜特性２３ｅに従って点火時期を進角させた後、エンジン回転数が加速切替回転数Ｎ５以上に上昇したときに加速制御に切り替えることによって、エンジン回転数がアイドル回転領域３４以下の低速回転領域３７まで低下しても、その低速傾斜特性２３ｅに従ってエンジン回転数の低下に合わせて点火時期を進角させることにより、エンジン回転数の上昇を促すことができる。

図８、図９は本発明の第３の実施形態を例示するものである。この実施形態では、図８に示す点火時期特性が採用されている。点火時期制御手段１４は、図９のフローチャートに示すように、エンジン回転数が減速用点火時期制御特性２３の遅角開始回転数Ｎ３以上のとき、及び加速用点火時期制御特性２２の進角開始回転数Ｎ１よりも下の低回転数Ｎ８（例えば４０００ｒ／ｍｉｎ）以下のときに、加速減速切替部１９が前後のエンジン回転数を比較して加速、減速を判断し、後のエンジン回転数が小さい減速時には減速用点火時期制御特性２３を、後のエンジン回転数が大きい加速時には加速用点火時期制御特性２２を夫々選択すべく、加速減速切替部１９が加速制御部１７と減速制御部１８とを切り替えるようになっている。

点火時期の制御に際しての初期設定ではフラグは加速となっているので（ステップＳ２３）、フラグが加速の判断を経て（ステップＳ２４）、エンジン回転数が８０００ｒ／ｍｉｎ以上か否かを判断する（ステップＳ２５）。そして、例えばエンジン回転数が４０００ｒ／ｍｉｎのときには８０００ｒ／ｍｉｎ未満であるため、加速用点火時期制御特性２２に従って進角１０度の点火時期に点火信号ｐを出力する（ステップＳ２６）。

その後、エンジン回転数が進角開始回転数Ｎ１の５０００ｒ／ｍｉｎを越えて進角終了回転数Ｎ２の６０００ｒ／ｍｉｎに達するまでは、傾斜進角特性２２ｃに従ってエンジン回転数の上昇に連れて上死点前１０度から上死点前３０度まで順次点火時期が進角する。そして、エンジン回転数が６０００ｒ／ｍｉｎを越えると、高進角特性２２ｂに従って上死点前３０度の進角を維持する。

エンジン回転数が遅角開始回転数Ｎ３の８０００ｒ／ｍｉｎ以上になると（ステップＳ２５）、前後のエンジン回転数を比較して減速か否かを判定する（ステップＳ２７）。そして、後のエンジン回転数が大きい加速であれば、加速用点火時期制御特性２２の高進角特性２２ｂに従って点火時期を上死点前３０度の進角を維持する（ステップＳ２６）。後のエンジン回転数が小さい減速であれば、フラグを減速に変更した後（ステップＳ２８）、減速用点火時期制御特性２３の高進角特性２３ｂに従って点火時期を上死点前３０度の進角を維持する（ステップＳ２９）。なお、遅角開始回転数Ｎ３以上であれば、両高進角特性２２ｂ，２３ｂは同じ進角３０度であるため、点火時期の変化はない。

減速中にエンジン回転数が遅角開始回転数Ｎ３以下に低下すると、減速用点火時期制御特性２３の傾斜遅角特性２３ｃに従ってエンジン回転数の低下に応じて点火時期が上死点前３０度から上死点前１０度まで遅角する。そして、エンジン回転数が遅角終了回転数Ｎ４以下になれば、低進角特性２３ａに従って１０度を維持する。

減速中はエンジンが進角開始回転数Ｎ１よりも低回転数Ｎ８の４０００ｒ／ｍｉｎ以下であるか否かを判定しており（ステップＳ３０）、４０００ｒ／ｍｉｎよりも上であれば、減速用点火時期制御特性２３の低進角特性２３ａに従って点火時期を制御する（ステップＳ２９）。エンジンが４０００ｒ／ｍｉｎ以下になれば（ステップＳ３０）、前後のエンジン回転数を比較して加速か否かを判定し（ステップＳ３１）、減速中であれば減速用点火時期制御特性２３の低進角特性２３ａに従って点火時期を制御する（ステップＳ２９）。

またステップＳ３１で後のエンジン回転数が大きい加速と判定すれば、フラグを加速に変更した後（ステップＳ３２）、加速用点火時期制御特性２２の低進角特性２２ａに従って点火時期を制御する。なお、４０００ｒ／ｍｉｎ以下では、前後のエンジン回転数を比較して加速、減速を判定し、その判定結果が加速であれば減速用点火時期制御特性２３による点火時期の制御から加速用点火時期制御特性２２による点火時期の制御に切り替えるが、その低進角特性２２ａ，２３ａが共に進角１０度であるので、点火時期の変化はない。

このように遅角開始回転数Ｎ３以上、進角開始回転数Ｎ１より下の低回転数Ｎ８以下の各回転領域では、前後のエンジン回転数を比較して加速、減速を判定し、その判定結果に従って減速用点火時期制御特性２３、加速用点火時期制御特性２２を選択するようにしてもよい。

以上、本発明の各実施形態について詳述したが、本発明は各実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態では、正の半波出力Ｖｐを波形成形して得られた前後の入力波形ｖｐ間の間隔Ｔからエンジン回転数を検出しているが、負の半波出力Ｖｎを波形成形して得られた入力波形ｖｎからエンジン回転数を検出してもよい。

エンジンの始動時にはソースコイル４の負の半波出力Ｖｎの入力波形ｖｎの立ち上がり時に点火信号ｐを出力する等、入力波形ｖｎに基づいて低進角でハード点火を行うようにすればよい。

また実施形態では、コンデンサ充放電式エンジン点火装置について例示しているが、コンデンサ充放電式以外の方式を採用したエンジン点火装置においても同様に実施可能である。更に各実施形態では、エンジン回転数、そのエンジン回転数に対する進角度等に具体的な数値を示しているが、これは単なる例示に過ぎず、その数値はエンジンの個々の特性等を考慮して変更すればよい。

４ ソースコイル
７ 充放電用コンデンサ
８ 放電用スイッチング素子
１４ 点火時期制御手段
１５ 回転検出部
１６ 記憶部
１７ 加速制御部
１８ 減速制御部
１９ 加速減速切替部
２２ 加速用点火時期制御特性
２３ 減速用点火時期制御特性
２２ｃ 傾斜進角特性
２３ｃ 傾斜遅角特性

Claims (6)

1. 点火時期制御特性に従ってエンジン回転数に応じて点火時期を制御する点火時期制御手段を備えたエンジン点火装置において、前記点火時期制御手段は加速時に低進角から高進角へと点火時期を進角させる進角特性を有する加速用点火時期制御特性と、減速時に前記加速用点火時期制御特性の進角特性よりも高いエンジン回転数で点火時期を高進角から低進角へと遅角させる遅角特性を有する減速用点火時期制御特性とを有することを特徴とするエンジン点火装置。
2. 前記点火時期制御手段は前記遅角特性に従って点火時期を遅角する遅角開始回転数以上の高速回転領域で減速するときに前記減速用点火時期制御特性を、前記進角特性に従って点火時期を進角する進角開始回転数以下の回転領域で加速するときに前記加速用点火時期制御特性を夫々選択することを特徴とする請求項１に記載のエンジン点火装置。
3. 前記点火時期制御手段はエンジン回転数が減速切替回転数まで上昇したときに前記加速用点火時期制御特性から前記減速用点火時期制御特性による制御に切り替え、エンジン回転数が加速切替回転数まで低下したときに前記減速用点火時期制御特性から前記加速用点火時期制御特性による制御に切り替えることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジン点火装置。
4. 前記点火時期制御手段は前記遅角開始回転数以上及び前記進角開始回転数以下で前後のエンジン回転数を比較して加速、減速を判断し、前記遅角開始回転数以上で減速と判断したときに前記加速用点火時期制御特性から前記減速用点火時期制御特性による制御に切り替え、前記進角開始回転数以下で加速と判断したときに前記減速用点火時期制御特性から前記加速用点火時期制御特性による制御に切り替えることを特徴とする請求項２に記載のエンジン点火装置。
5. 前記加速用点火時期制御特性と前記減速用点火時期制御特性は前記遅角開始回転数以上のエンジン回転数での点火時期が略同じであることを特徴とする請求項３に記載のエンジン点火装置。
6. 前記遅角開始回転数は前記加速用点火時期制御特性の進角終了回転数よりも上で高速回転領域における作業回転領域よりも下であり、遅角終了回転数は前記進角開始回転数よりも上であることを特徴とする請求項３又は５に記載のエンジン点火装置。

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