JP3109188B2 - 内燃機関用点火装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロコンピュータ
を用いて点火位置を制御する内燃機関用点火装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関用点火装置は、機関の所定の点
火位置で点火信号を発生する点火位置制御装置と、点火
信号が与えられたときに点火コイルの１次電流を急激に
変化させるように制御して点火コイルの２次側に点火用
の高電圧を発生する点火回路とにより構成される。

【０００３】点火回路としては、点火位置より前の位置
で充電したコンデンサの電荷を点火コイルの１次コイル
に放電させることにより点火用の高電圧を誘起させるコ
ンデンサ放電式の回路や、点火位置よりも前の位置でバ
ッテリから点火コイルの１次コイルに流しておいた電流
を遮断することにより点火用の高電圧を誘起させる電流
遮断式の回路等が用いられる。

【０００４】バッテリを電源とした電流遮断式の回路が
用いられる場合には、点火信号の他に、点火コイルに１
次電流を流す期間（通電角）を定めるための通電信号を
必要とする。電流遮断式の点火コイルにおいて点火コイ
ルの１次電流を制御するスイッチ素子として、所定の通
電信号が与えられている間だけ導通するスイッチ素子
（例えばトランジスタ）を用いる場合には、該スイッチ
素子に通電信号が与えられている期間１次電流が流れ、
該通電信号が零にされたときに１次電流が遮断されて点
火動作が行われる。この場合には通電信号の零への立ち
下がりが点火信号となる。

【０００５】いずれの点火回路が用いられる場合でも、
機関を正常に動作させてその特性を十分に引き出すため
には、点火信号が発生する位置（点火位置）を機関の回
転数に応じて正確に制御することが必要であり、最近で
は、マイクロコンピュータを用いて点火位置を制御する
点火位置制御装置が多く用いられるようになった。

【０００６】一般にマイクロコンピュータを用いた点火
位置制御装置では、機関と同期回転する信号発電機の出
力から機関の回転角度情報と回転数情報とを得て、各回
転数における点火位置を、時間データ（機関が基準回転
角度位置から点火位置まで回転するのに要する時間）の
形でマイクロコンピュータにより演算する。マイクロコ
ンピュータには、クロックパルスを計数する進角カウン
タを設けておき、機関の基準回転角度位置が検出された
ときに該進角カウンタに点火位置を示す時間データに相
当する計数値をセットして計数動作を開始させる。そし
て進角カウンタが点火位置に相当する計数値を計数した
ときに点火信号を発生させ、該点火信号を点火回路に与
える。

【０００７】点火回路は、点火信号が与えられたときに
点火コイルの１次電流を急変させるように制御して点火
コイルの２次側に高電圧を誘起させる。この高電圧は機
関の気筒に取付けられた点火プラグに印加されるため、
該点火プラグに火花が生じ、機関が点火される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関用点火
装置では、例えば図７（Ｃ）に示したように、始動時設
定回転数Ｎ1 からアイドリング回転数Ｎ2 まで点火位置
を一定の位置θ1 とし、アイドリング回転数Ｎ2 を超え
る領域で点火位置を進角させていた。

【０００９】上記のように、アイドリング回転数Ｎ2 以
下の回転領域で点火位置を一定とした場合には、機関を
急加速してから急減速したような場合に、たまたま機関
に取り付けられている発電機に接続されている電気負荷
が作動したり、機関の機械的なロスが大きくなったりし
て機関の負荷が増加すると、機関の回転数がアイドリン
グ回転数以下に落ち込んでエンジンストールを起こす
（機関が停止する）ことがあった。

【００１０】本発明の目的は、アイドリング回転よりも
低い回転領域での進角制御を安定に行わせて、急減速時
のエンジンストールを防止することができるようにした
内燃機関用点火装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、内燃機関１の
回転に同期して信号を発生する信号発生装置２と、信号
発生装置２の出力から回転角度情報と回転数情報とを得
て内燃機関の点火位置で点火信号を発生させる点火位置
制御装置３と、点火信号が与えられたときに点火コイル
の１次電流を制御して点火用の高電圧を発生させる点火
回路４とを備えた内燃機関用点火装置に係わるものであ
る。

【００１２】機関が急減速させられたときにストールす
るのを防ぐためには、アイドリング回転数未満の回転領
域での点火位置を進角した位置として回転数の低下を抑
制するようにすればよい。アイドリング回転数以下の回
転領域での点火位置を進角した位置としておくと、機関
が急減速させられてその回転数がアイドリング回転数以
下に落ち込んだときに、回転数の低下を抑えることがで
きるため、急減速時にエンジンストールが起こるのを防
ぐことができる。しかしながら、アイドリング回転数未
満の全回転領域で点火位置を進角した位置とすると、機
関の始動開始時の点火位置も進角してしまうため、機関
の始動時にケッチン（始動開始時にピストンが押し戻さ
れて始動に失敗する現象）が生じて機関の始動性が悪く
なる。

【００１３】またマイクロコンピュータを用いて点火位
置を制御する内燃機関用点火装置において、アイドリン
グ回転数以下の回転領域で点火位置を進角させる場合に
は、機関の基準回転角度位置から進角カウンタにより演
算された点火位置の計測を行わせて、点火位置が計測さ
れたときに点火信号を発生させることになるが、アイド
リング回転数以下の回転領域は非常に回転変動が大きい
領域であるため、上記のように進角カウンタを用いて点
火位置の計測を行わせた場合には、点火位置が大幅に変
動し、必要以上に進角した位置で点火動作が行われて機
関の動作が不安定になったり、点火位置の進角量が不足
してエンジンストールを防ぐことができなくなったりす
るおそれがある。

【００１４】そこで本発明においては、上記信号発生装
置２に、周方向に並ぶ複数のリラクタを有していて１つ
のリラクタの円弧長が他のリラクタの円弧長よりも長く
設定されたロータと、該ロータのリラクタの回転方向の
前端縁及び後端縁をそれぞれ検出して制御信号を発生す
る信号発電子とからなる信号発電機を用いる。信号発電
機から得られる制御信号の波形が点火位置制御装置で用
いるのに適していない場合には、上記信号発生装置に、
制御信号を点火位置制御装置で用いるのに都合が良い波
形の信号に変換する波形整形回路を更に設けることがで
きる。

【００１５】点火位置制御装置３は、制御信号の周期か
ら内燃機関の回転数を演算する回転数情報検出手段５
と、制御信号の発生間隔を順次比較して円弧長が長いリ
ラクタに相応する制御信号の発生間隔を識別することに
より、特定の制御信号の発生位置を基準位置として定
め、該基準位置を基にして各制御信号の発生位置と機関
の回転角度との関係を検出する回転角度情報検出手段６
と、内燃機関がアイドリング回転数（Ｎ2 ）よりも低く
設定された始動時設定回転数（Ｎ1 ）未満の回転数で回
転している状態で、信号発電子が、円弧長が長いリラク
タ以外の特定のリラクタの後端縁を検出して制御信号を
発生した時に点火信号を発生させる始動時点火信号発生
手段７と、内燃機関が始動時設定回転数（Ｎ1 ）以上ア
イドリング回転数（Ｎ2 ）未満の回転数で回転している
状態で、信号発電子が特定のリラクタの前端縁で制御信
号を発生した時に点火信号を発生させる低回転時進角信
号発生手段８と、内燃機関がアイドリング回転数以上の
回転数で回転しているときに回転数に応じて演算された
位置で点火信号を発生させる演算点火信号発生手段９と
により構成する。

【００１６】そして、内燃機関の始動時の点火位置とし
て適した位置で信号発電子が上記特定のリラクタの回転
方向の後端縁を検出して制御信号を発生し、始動時の点
火位置として適した位置よりも進角した位置で信号発電
子が特定のリラクタの回転方向の前端縁を検出して制御
信号を発生するように上記特定のリラクタを設けてお
く。

【００１７】

【作用】上記のように、本発明においては、内燃機関が
アイドリング回転数よりも低く設定された始動時設定回
転数未満の回転数で回転しているときには、信号発電子
が機関の始動時の点火位置として適した位置で特定のリ
ラクタの後端縁を検出して制御信号を発生した時に点火
信号を発生させ、内燃機関が始動時設定回転数以上アイ
ドリング回転数未満の回転数で回転しているときには、
上記始動時の点火位置として適した位置よりも進角した
位置で信号発電子が特定のリラクタの前端縁を検出して
制御信号を発生した時に点火信号を発生させる。

【００１８】このように構成すると、始動時設定回転数
未満の回転領域では、点火位置を上死点付近の始動時に
適した位置としてケッチンを防止し、機関の始動性を良
好にすることができる。

【００１９】また始動時設定回転数以上アイドリング回
転数未満の回転領域では、点火位置を始動時設定回転数
以下の回転領域における点火位置よりも進角した位置と
することができるため、機関が急減速させられて回転数
がアイドリング回転数未満の回転数に落ち込んだ時に機
関の回転数の低下を抑えて、エンジンストールが生じる
のを防ぐことができる。

【００２０】回転速度の変動が大きいアイドリング回転
未満の領域でも、信号発電機が制御信号を発生する回転
角度位置は一定であるため、上記のように、点火位置の
計測を正確に行うことができないアイドリング回転数未
満の領域で、マイクロコンピュータにより演算された位
置ではなく、信号発電機が特定の制御信号を発生する位
置で点火信号を発生させるようにすると、アイドリング
回転数以下の領域での進角制御を安定に行わせることが
できる。

【００２１】

【実施例】図２は単気筒内燃機関を点火する内燃機関用
点火装置に本発明を適用した実施例で用いるハードウェ
アの構成を示したもので、同図において信号発生装置２
は、誘導子形の信号発電機２Ａと波形整形回路２Ｂとか
らなっている。信号発電機２Ａは、外周部に２個のリラ
クタｒ1 及びｒ0 を有するロータ２０１と、鉄心Ｃｏに
巻回された信号コイルＷs を有する信号発電子２０２と
からなっている。

【００２２】ロータ２０１は、内燃機関の回転軸に取り
付けられていて、機関の回転に伴って図示の矢印方向
（時計方向）に回転する。この例では、リラクタｒ1 の
円弧長がリラクタｒ0 の円弧長よりも長く設定され、リ
ラクタｒ1 の回転方向の前端縁とリラクタｒ0 の後端縁
との間の角度間隔が９０度に設定されている。

【００２３】信号発電子２０２は、鉄心Ｃｏに磁束を流
す永久磁石を更に備えていて、鉄心Ｃｏに設けられた磁
極部がロータ２０１に対向させられている。機関の回転
に伴ってロータ２０１のリラクタｒ1 ，ｒ0 が鉄心Ｃｏ
の磁極部に対向すると信号コイルＷs に鎖交する磁束が
多くなり、リラクタｒ1 ，ｒ0 が鉄心Ｃｏの磁極との対
向を終えると、信号コイルＷs に鎖交する磁束が減少す
る。信号コイルＷs には、リラクタｒ1 ，ｒ0 の前端縁
が鉄心Ｃｏの磁極部に対向する際及び、リラクタｒ1 ，
ｒ0 の後端縁が鉄心Ｃｏとの対向を終える際に、図３
（Ａ）に示すようなパルス状の制御信号Ｖp が発生す
る。図３（Ａ）においてＶp1はリラクタｒ1の前端縁が
信号発電子の磁極に対向する際に発生する正極性の制御
信号であり、Ｖp1´はリラクタｒ1 の後端縁が信号発電
子の磁極との対向を終える際に発生する負極性の制御信
号である。またＶp0はリラクタｒ0 の前端縁が信号発電
子の磁極に対向する際に発生する正極性の制御信号であ
り、Ｖp0´はリラクタｒ0 の後端縁が信号発電子の磁極
との対向を終える際に発生する負極性の制御信号であ
る。制御信号Ｖp1，Ｖp1´，Ｖp0及びＶp0´がそれぞれ
発生する回転角度位置をθ4 ，θ3 ，θ2 及びθ1 とす
る。本実施例では、制御信号Ｖp1及びＶp0にそれぞれシ
グナル番号１及び０を付けて、これらの制御信号を特定
する。

【００２４】尚図２に示した例では、各リラクタがロー
タの周方向に伸びる円弧状の突起からなっているが、各
リラクタをロータの周方向に伸びる凹部により構成して
もよい。

【００２５】波形整形回路２Ｂは、図３（Ａ）の制御信
号を入力としてリラクタｒ1 ，ｒ0の前端縁で正極性の
制御信号Ｖp1，Ｖp0が発生したときに立ち上がり、リラ
クタｒ1 ，ｒ0 の後端縁で負極性の制御信号Ｖp1´，Ｖ
p0´が発生したときに立ち下がる矩形波信号Ｖinを出力
する。

【００２６】点火回路４は、点火コイル４Ａと、点火位
置制御装置３から点火信号Ｖf が与えられたときに点火
コイルの１次コイルＷ1 に流れる電流を急激に変化させ
るように制御する１次電流制御回路４Ｂと、内燃機関の
気筒に取付けられ、点火コイルの２次コイルＷ2 に接続
された点火プラグＰ1 とにより構成されている。この実
施例では、点火回路４がコンデンサ放電式の回路である
とし、点火位置でこの点火回路を動作させるために点火
信号のみを必要とするものとする。

【００２７】図１に示した点火位置制御装置３を構成す
る各手段は、ＣＰＵ３Ａと記憶装置ＲＡＭ３Ｂ及びＲＯ
Ｍ３Ｃとを備えたマイクロコンピュータにより実現され
る。ＣＰＵの入力ポートＡ1 に上記矩形波信号Ｖinが入
力され、ＣＰＵの出力ポートＢ1 から点火信号Ｖf が出
力される。

【００２８】マイクロコンピュータは、ＲＯＭ３Ｃに記
憶された所定のプログラムにより、図８（Ａ）及び図９
に示すメインルーチンと、図１０及び図１１に示した割
り込みルーチンとを実行して、図１に示した手段５〜９
を実現する。

【００２９】電源が投入されると、図８（Ａ）のメイン
ルーチンが実行される。このメインルーチンでは、先ず
ＣＰＵ及びＲＡＭの初期設定を行った後割り込みを許可
し、その後回転数Ｎ［ｒｐｍ］の演算と進角度αの演算
とを繰り返し行う。回転数は例えば、矩形波信号Ｖinの
周期ＴH ＋ＴL と、リラクタｒ1 の前端縁とリラクタｒ
0 の前端縁との間の角度（一定）とにより求めることが
できる。進角度αは、予め演算されてＲＯＭに記憶され
ている各回転数Ｎと点火位置との関係を示すマップから
各回転数における点火位置を読み取ることにより決定す
るか、または所定の演算式に基づいてその都度演算する
ことにより決定する。演算された進角度α（演算点火位
置）のデータは、機関が基準となる回転角度位置から演
算点火位置まで回転するのに要する時間の形で与えら
れ、ＲＡＭに記憶される。

【００３０】メインルーチンではまた、回転数Ｎの演算
を行った後、進角度αの演算を行う前に、図９に示すフ
ローチャートに従ってフラグのセットまたはリセットを
行う。即ち、演算された回転数Ｎを始動時設定回転数Ｎ
1 と比較して、回転数Ｎが始動時設定回転数Ｎ1 以上の
ときにフラグＦＬＧ１をセットし、回転数Ｎが始動時設
定回転数Ｎ1 未満のときにフラグＦＬＧ１をリセットす
る。

【００３１】また回転数Ｎとアイドリング回転数Ｎ2 と
を比較して、回転数Ｎがアイドリング回転数Ｎ2 以上の
ときにフラグＦＬＧ２をセットし、回転数Ｎがアイドリ
ング回転数Ｎ2 未満のときにフラグＦＬＧ２をリセット
する。更に回転数Ｎと進角開始回転数Ｎ3 とを比較し
て、回転数Ｎが進角開始回転数Ｎ3 以上のときにフラグ
ＦＬＧ３をセットし、回転数Ｎが進角開始回転数Ｎ3 未
満のときにフラグＦＬＧ３をリセットする。

【００３２】メインルーチンが行われている間に矩形波
信号の立ち上がりが検出されると、図１０の割り込みル
ーチンが実行される。この割り込みルーチンでは、矩形
波信号の立ち上がりが検出されるまでの矩形波信号の零
期間と、その直前の高レベルの期間とを比較して、直前
の高レベルの期間ＴH が零レベルの期間ＴL よりも長い
ことを検出したときに、この矩形波信号の立ち上がりが
シグナル番号０の制御信号（リラクタｒ0 の前端縁で発
生する制御信号Ｖp0、図３参照）の発生位置であると判
断してシグナル番号を記憶するＲＡＭにシグナル番号０
をセットする。またＴH ＞ＴL が検出されないときに
は、今回の矩形波信号の立ち上がりがシグナル番号１の
制御信号の発生位置であると判断して、シグナル番号を
記憶するＲＡＭにシグナル番号１をセットする。

【００３３】シグナル番号が０である場合には、次いで
フラグＦＬＧ３〜ＦＬＧ１がセットされているか否かを
順次判別し、フラグＦＬＧ３及びフラグＦＬＧ２がセッ
トされておらず、フラグＦＬＧ１のみがセットされてい
る場合には、直ちに（シグナル番号０の制御信号Ｖp0の
発生位置θ2 で）点火信号Ｖf を発生させてメインルー
チンに復帰する。またフラグＦＬＧ３がセットされてお
らず、フラグＦＬＧ２がセットされている場合（機関の
回転数がアイドリング回転数以上になっている場合）に
は、クロックパルスを計数する進角カウンタに、既に演
算されている進角度を示すデータを計数値としてセット
し、該進角カウンタに計数を開始させる。この場合に
は、角度θ21で進角カウンタがセットされた計数値の計
数を終了したときに点火信号を発生する。機関の回転数
が進角回転数Ｎ3 以上になってフラグＦＬＧ３がセット
されている場合には、メインルーチンに復帰する。

【００３４】次にシグナル番号が１であると判定された
場合には、フラグＦＬＧ３がセットされているか否かの
判定を行い、フラグＦＬＧ３がセットされている場合
（Ｎ≧Ｎ3 の場合）には、そのときに演算されている進
角度のデータを進角カウンタにセットして、計数動作を
開始させる。進角カウンタは演算された点火位置で計数
を終了して点火信号Ｖf を発生する。

【００３５】また矩形波信号Ｖinの立ち下がりが検出さ
れる毎に、図１１の割り込みルーチンが実行される。こ
の割り込みルーチンでは、フラグＦＬＧ３〜ＦＬＧ１が
セットされているか否かの判定を行い、いずれのフラグ
もがセットされていない場合に、シグナル番号の判定を
行い、シグナル番号が０になっている時（今回の矩形波
信号の立ち下がりが角度θ1 である場合）には、直ちに
点火信号Ｖf を発生させる。

【００３６】上記の動作により、図７（Ａ）に示すよう
に、始動時設定回転数Ｎ1 未満の始動回転領域ではリラ
クタｒ0 の後端縁θ1 の位置（機関の始動時の点火位置
として適した位置）で点火が行われ、始動時設定回転数
以上アイドリング回転数Ｎ2未満の領域ではリラクタｒ0
の前端縁θ2 （θ1 の位置よりも進角した位置）で点
火が行われ、アイドリング回転数Ｎ2 以上の領域ではマ
イクロコンピュータにより演算された位置で点火が行わ
れる点火特性が得られる。

【００３７】また進角開始回転数Ｎ3 以上の領域での進
角度の演算のしかたにより、種々の進角特性を得ること
ができる。例えば図７（Ｂ）に示すように、設定回転数
Ｎ4以上の領域で点火位置を遅角させ、設定回転数Ｎ5
以上の領域で点火位置をθ1の位置に固定する特性を得
ることもできる。

【００３８】上記の実施例では、リラクタｒ0 の円弧角
により低速時の進角幅（θ2 −θ1）が決まる。

【００３９】上記の実施例では、図８（Ａ）のメインル
ーチンの回転数を演算する過程により図１の回転数情報
検出手段５が実現され、図１０の割り込みルーチンの、
ＴHとＴL の大小を判定する過程及びシグナル番号をセ
ットする過程により回転角度情報検出手段６が実現され
る。また図１１の割り込みルーチンにより始動時点火信
号発生手段７が実現され、図１０の割り込みルーチン
の、フラグＦＬＧ３〜ＦＬＧ１がセットされているか否
かを判定する過程と点火信号を発生させる過程とによ
り、低回転時進角信号発生手段８が実現される。更に図
８（Ａ）のメインルーチンの進角度を演算する過程と、
図１０の割り込みルーチンのフラグＦＬＧ３のセットの
有無を判定する過程及び進角カウンタをスタートさせる
過程とにより、演算点火信号発生手段９が実現される。

【００４０】上記の実施例では、単気筒内燃機関を点火
する場合を例にとったが、２気筒以上の多気筒内燃機関
を点火する場合にも本発明を適用することができる。図
４は４気筒内燃機関を点火する場合に用いる点火装置に
本発明を適用した実施例を示したもので、この例では、
点火回路４が、２次コイルに２つの点火プラグを接続し
て両点火プラグに同時に火花を生じさせる２個の同時発
火式点火コイル４A1，４A2を備え、これらの点火コイル
に接続された合計４個の点火プラグＰ1 〜Ｐ4が内燃機
関の第１ないし第４の気筒にそれぞれ取り付けられてい
る。第１の気筒ないし第４の気筒の順に順次９０度間隔
で点火動作を行わせるものとする。

【００４１】またこの例では１次電流制御回路４Ｂが電
流遮断形の回路からなっていて、図示しないバッテリか
ら各点火コイルの１次コイルに流しておいた電流を点火
位置で遮断することにより各点火コイルの２次コイルに
点火用の高電圧を誘起させる。従ってこの場合には、各
点火コイルに１次電流を流す期間を定める通電信号を必
要とする。この例では１次電流を制御するスイッチ素子
として、コレクタエミッタ間回路が点火コイルの１次コ
イルに直列に接続されたトランジスタが用いられている
ものとする。この場合各トランジスタのベースに通電信
号を与えることにより、該トランジスタを導通させて各
点火コイルの１次コイルに電流を流し、点火位置で通電
信号を零にすることによりトランジスタを遮断させて点
火コイルの１次電流を遮断する。従ってこの場合には、
通電信号の零レベルへの立ち下がりが点火信号となる。

【００４２】また図５にも示したように、本実施例で
は、信号発電機２Ａのロータ２０１が６個のリラクタｒ
0 〜ｒ5 を有している。リラクタｒ0 〜ｒ5 の後端縁相
互間の角度間隔が等しく（＝６０度）設定され、１つの
リラクタｒ1 の円弧長が他のリラクタの円弧長よりも長
く設定されている。ロータ２０１は反時計方向に回転す
るものとし、図６（Ａ）に示したように、各リラクタの
回転方向の前端縁が信号発電子２０２の磁極に対向する
際に信号コイルＷs に負極性の制御信号が発生し、各リ
ラクタの回転方向の後端縁が信号発電子の磁極との対向
を終える際に信号コイルＷs に正極性の制御信号が発生
するものとする。この例では、リラクタｒ0 〜ｒ1 の回
転方向の後端縁でそれぞれ制御信号Ｖp0〜Ｖp5が発生
し、リラクタｒ0 〜ｒ1 の前端縁でそれぞれ制御信号Ｖ
p0´〜Ｖp5´が発生する。これらの制御信号は波形整形
回路２Ｂに入力されて、図６（Ｂ）に示したような矩形
波信号Ｖinに変換される。

【００４３】本実施例では、図６（Ａ）に示したように
制御信号Ｖp0〜Ｖp5にそれぞれシグナル番号０〜５を付
してこれらの制御信号を特定するものとする。そして始
動時設定回転数Ｎ1 未満の始動回転領域では、制御信号
Ｖp0の発生位置θ1 で第１の点火コイル４A1側での点火
動作を行わせ、制御信号Ｖp3の発生位置θ1 ´で第２の
点火コイル４A2側での点火動作を行わせるものとする。
また始動時設定回転数Ｎ1 以上、アイドリング回転数未
満の低速時進角領域では、制御信号Ｖp0´の発生位置θ
2 で第１の点火コイル４A1側で点火動作を行わせ、制御
信号Ｖp3´の発生位置θ2 ´で第２の点火コイル４A2側
で点火動作を行わせる。

【００４４】またアイドリング回転数未満の回転領域で
は、図６（Ｃ）に示すように制御信号Ｖp2の発生位置θ
0 で第１の点火コイル４A1に１次電流Ｉ11を流し始め、
図６（Ｄ）に示すように制御信号Ｖp5の発生位置θ0 ´
で第２の点火コイル４A2に１次電流Ｉ12を流し始めるも
のとする。

【００４５】本実施例でも、ロータに設けるリラクタと
して突起を用いているが、リラクタはその前端縁及び後
端縁で信号発電子に磁束変化を生じさせるものであれば
よいので、ロータの外周に設けた凹部をリラクタとして
もよい。

【００４６】図１に示した点火位置制御装置３を構成す
る各手段は、ＣＰＵ３Ａと記憶装置ＲＡＭ３Ｂ及びＲＯ
Ｍ３Ｃとを備えたマイクロコンピュータにより実現され
る。ＣＰＵの入力ポートＡ1 に上記矩形波信号Ｖinが入
力され、ＣＰＵの出力ポートＢ1 及びＢ2 からそれぞれ
第１，第３の気筒用の通電信号Ｖt1及び第２，第４の気
筒用の点火信号Ｖf2が出力される。

【００４７】本実施例では、マイクロコンピュータのＲ
ＯＭに記憶されているプログラムにより、図８（Ｂ）及
び図１２に示したメインルーチンと、図１３の割り込み
ルーチンとが実行されて図１の各手段が実現される。図
８（Ｂ）に示したメインルーチンでは、先ずＣＰＵ及び
ＲＡＭの初期設定を行った後割り込みを許可し、その後
回転数Ｎ［ｒｐｍ］の演算と進角度αの演算と点火コイ
ルの１次電流の通電角の演算とを繰り返し行う。

【００４８】メインルーチンではまた、回転数Ｎの演算
を終了した後、図１２に示したフローチャートにしたが
ってフラグのセット及びリセットを行う。即ち、演算さ
れた回転数Ｎを始動時設定回転数Ｎ1 と比較して、回転
数Ｎが始動時設定回転数Ｎ1以上のときにフラグＦＬＧ
１をセットし、回転数Ｎが始動時設定回転数Ｎ1 未満の
ときにフラグＦＬＧ１をリセットする。また回転数Ｎと
アイドリング回転数Ｎ2 とを比較して、回転数Ｎがアイ
ドリング回転数Ｎ2 以上のときにフラグＦＬＧ２をセッ
トし、回転数Ｎがアイドリング回転数Ｎ2 未満のときに
フラグＦＬＧ２をリセットする。

【００４９】またメインルーチンが行われている間に矩
形波信号Ｖinの立ち上がりが検出されると、図１０の割
り込みルーチンと同様の割り込みルーチンが実行され
て、各シグナル番号がセットされる。即ち、矩形波信号
の立ち上がりが検出されるまでの矩形波信号の零期間
と、その直前の高レベルの期間とを比較して、直前の高
レベルの期間ＴH が零レベルの期間ＴL よりも短いこと
（ＴH ＜ＴL ）を検出したときに、この矩形波信号の立
ち上がりがシグナル番号１の制御信号（リラクタｒ1 の
後端縁で発生する制御信号Ｖp1）の発生位置であると判
断してシグナル番号を記憶するＲＡＭにシグナル番号１
をセットする。以下矩形波信号Ｖinの新たな立上がりが
検出されるごとにシグナル番号を１つずつ更新してい
き、シグナル番号５の次の制御信号Ｖp0に相応する矩形
波信号の立上がりが検出されたときにシグナル番号を０
とする。

【００５０】また矩形波信号Ｖinの各立上がりで実行さ
れる割り込みルーチンでは、回転数Ｎがアイドリング回
転数Ｎ2 以下でシグナル番号２が検出されたときに直ち
に、通電信号Ｖt1を１次電流制御回路４Ｂに与える。こ
れにより点火コイル４A1に１次電流Ｉ11が流れ始める。
また回転数Ｎがアイドリング回転数Ｎ2 以下でシグナル
番号５が検出されたときに直ちに、通電信号Ｖt2を１次
電流制御回路４Ｂに与える。これにより点火コイル４A2
に１次電流Ｉ12が流れ始める。

【００５１】また矩形波信号Ｖinの立ち下がりが検出さ
れる毎に、図１３の割り込みルーチンが実行される。こ
の割り込みルーチンでは、フラグＦＬＧ２がセットされ
ておらず、フラグＦＬＧ１がセットされていて、しかも
その時点でセットされているシグナル番号が５である場
合（今回の立ち下がりがθ2 である場合）に、第１，第
３の気筒用の通電信号Ｖt1を零に立ち下がらせる（点火
信号を発生する）。このとき点火コイル４A1の１次電流
が遮断されて点火コイル４A1の２次側に高電圧が誘起
し、この高電圧により点火プラグＰ1 ，Ｐ3 に同時に火
花が発生する。これにより、第１の気筒または第３の気
筒の内、点火時期にある一方の気筒で点火が行われる。

【００５２】フラグＦＬＧ２がセットされておらず、フ
ラグＦＬＧ１のみがセットされていて（Ｎ2 ＞Ｎ≧Ｎ1
で）、セットされているシグナル番号が２である場合
（今回の矩形波信号の立ち下がりがθ2 ´である場合）
には、第２，第４の気筒用の通電信号Ｖt2を零に立ち下
がらせ、点火コイル４A2の１次電流Ｉ12を遮断させる。
このとき点火コイル４A2の２次側に高電圧が誘起し、第
２または第４の気筒の内、点火時期にある一方の気筒で
点火動作が行われる。

【００５３】この実施例では、第１，第３の気筒の低速
時の進角幅（θ2 −θ1 ）がリラクタｒ0 の円弧角α1
により決まり、第２，第４の気筒の低速時の進角幅（θ
2 ´−θ1 ´）がリラクタｒ3 の円弧角により決まる。

【００５４】尚図４に示した実施例において、２気筒内
燃機関を点火する場合には、点火コイル４A1の２次コイ
ルに第１の気筒の点火プラグのみを接続し、点火コイル
４A2の２次コイルに第２の気筒の点火プラグのみを接続
すればよい。

【００５５】上記の各実施例では、信号発電子２０２と
して、信号コイルを備えたものを用いたが、信号コイル
に代えてホール素子を用いて信号を得るようにした信号
発電子を用いることもできる。

【００５６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、内燃機
関がアイドリング回転数よりも低く設定された始動時設
定回転数未満の回転数で回転しているときには、信号発
電子が機関の始動時の点火位置としてに適した位置で特
定のリラクタの後端縁を検出して制御信号を発生した時
に点火信号を発生させ、内燃機関が始動時設定回転数以
上アイドリング回転数未満の回転数で回転しているとき
には、信号発電子が上記始動時の点火位置として適した
位置よりも進角した位置で特定のリラクタの前端縁を検
出して制御信号を発生した時に点火信号を発生させるよ
うにしたので、始動時設定回転数未満の回転領域では、
点火位置を上死点付近の遅れた位置とし、始動時設定回
転数以上アイドリング回転数未満の回転領域では、点火
位置を始動回転数以下の回転領域における点火位置より
も進角した位置とすることができる。

【００５７】したがって、始動時設定回転数以上アイド
リング回転数未満の回転領域で点火位置を進角した位置
とすることができるため、機関が急減速させられて回転
数がアイドリング回転数未満の回転数に落ち込んだ時に
機関の回転数の低下を抑えて、エンジンストールが生じ
るのを防ぐことができる。

【００５８】また機関の始動時には点火位置を上死点付
近の遅角した位置（始動時に適した位置）とすることが
できるため、ケッチンが生じるのを防止して機関の始動
性を良好にすることができる。

【００５９】更にマイクロコンピュータにより演算され
た点火位置で正確に点火を行わせることができないアイ
ドリング回転数以下の回転領域では、信号発電機が特定
の制御信号を発生した時に点火信号を発生させるように
したので、アイドリング回転数以下の領域での進角制御
を安定に行わせて、機関の急減速時のエンジンストール
を確実に防止することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体的な構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明の第１の実施例で用いるハードウェアの
構成を示す構成図である。

【図３】本発明の第１の実施例で用いる制御信号波形及
び該制御信号を波形整形して得た矩形波信号の波形を示
した波形図である。

【図４】本発明の第２の実施例で用いるハードウェアの
構成を示す構成図である。

【図５】第２の実施例で用いる信号発電機の構成を概略
的に示した構成図である。

【図６】本発明の第２の実施例の各部の信号波形を示し
た波形図である。

【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は本発明により得られる点火
特性の例を示した線図である。（Ｃ）は従来の点火装置
により得られる点火特性を示した線図である。

【図８】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ第１及び第２の実
施例において実行されるメインルーチンのアルゴリズム
を示すフローチャートである。

【図９】図８（Ａ）のメインルーチンにおいてフラグの
セット及びリセットを行う過程のアルグリズムを示した
フローチャートである。

【図１０】第１の実施例において矩形波信号の立上がり
で実行される割り込み処理のアルゴリズムを示したフロ
ーチャートである。

【図１１】第１の実施例において矩形波信号の立ち下が
りで実行される割り込み処理のアルゴリズムを示すフロ
ーチャートである。

【図１２】図８（Ｂ）のメインルーチンにおいてフラグ
のセット及びリセットを行う過程のアルゴリズムを示し
たフローチャートである。

【図１３】第２の実施例において矩形波信号の立ち下が
りで実行される割り込み処理のアルゴリズムを示したフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１…内燃機関、２…信号発生装置、２Ａ…信号発電機、
２０１…ロータ、ｒ0〜ｒ5 …リラクタ、２０２…信号
発電子、３…点火位置制御装置、４…点火回路、５…回
転数情報検出手段、６…回転角度情報検出手段、７…始
動時点火信号発生手段、８…低回転時進角信号発生手
段、９…演算点火信号発生手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02P 5/155

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の回転に同期して信号を発生する
   信号発生装置と、前記信号発生装置の出力から回転角度
   情報と回転数情報とを得て内燃機関の点火位置で点火信
   号を発生させる点火位置制御装置と、前記点火信号が与
   えられたときに点火コイルの１次電流を制御して点火用
   の高電圧を発生させる点火回路とを備えた内燃機関用点
   火装置において、 前記信号発生装置は、周方向に並ぶ複数のリラクタを有
   していて１つのリラクタの円弧長が他のリラクタの円弧
   長よりも長く設定されたロータと、該ロータのリラクタ
   の回転方向の前端縁及び後端縁をそれぞれ検出して制御
   信号を発生する信号発電子とからなる信号発電機を備
   え、 前記点火位置制御装置は、 前記制御信号の周期から内燃機関の回転数を演算する回
   転数情報検出手段と、 前記制御信号の発生間隔を順次比較して前記円弧長が長
   いリラクタに相応する制御信号の発生間隔を識別するこ
   とにより、特定の制御信号の発生位置を基準位置として
   定め、該基準位置を基にして前記各制御信号の発生位置
   と機関の回転角度との関係を検出する回転角度情報検出
   手段と、 前記内燃機関がアイドリング回転数（Ｎ2 ）よりも低く
   設定された始動時設定回転数（Ｎ1 ）未満の回転数で回
   転している状態で、前記信号発電子が、前記円弧長が長
   いリラクタ以外の特定のリラクタの後端縁を検出して制
   御信号を発生した時に前記点火信号を発生させる始動時
   点火信号発生手段と、 前記内燃機関が前記始動時設定回転数（Ｎ1 ）以上アイ
   ドリング回転数（Ｎ2）未満の回転数で回転している状
   態で、前記信号発電子が前記特定のリラクタの前端縁で
   制御信号を発生した時に前記点火信号を発生させる低回
   転時進角信号発生手段と、 前記内燃機関が前記アイドリング回転数（Ｎ2 ）以上の
   回転数で回転しているときに回転数に応じて演算された
   位置で前記点火信号を発生させる演算点火信号発生手段
   とを具備し、 前記内燃機関の始動時の点火位置として適した位置で前
   記信号発電子が前記特定のリラクタの回転方向の後端縁
   を検出して前記制御信号を発生し、前記始動時の点火位
   置として適した位置よりも進角した位置で前記信号発電
   子が前記特定のリラクタの回転方向の前端縁を検出して
   前記制御信号を発生するように前記特定のリラクタが設
   けられている、 ことを特徴とする内燃機関用点火装置。