JP3460194B1

JP3460194B1 - 内燃機関の過回転防止方法

Info

Publication number: JP3460194B1
Application number: JP2002259680A
Authority: JP
Inventors: 良平山下
Original assignee: 飯田電機工業株式会社
Priority date: 2002-09-05
Filing date: 2002-09-05
Publication date: 2003-10-27
Anticipated expiration: 2022-09-05
Also published as: JP2004100475A

Abstract

【要約】【課題】容量放電型内燃機関用点火装置において、内
燃機関の回転速度を、予め設定した、負荷を安定して効
率良く稼動させることのできる稼動速度域の上限である
稼動上限速度以下に、確実にかつ安定して保つことによ
り、機関の安全性を高めると共に、内燃機関の効率の良
い動作を得る。【解決手段】容量放電型内燃機関用点火装置におい
て、発電コイルの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周期検出電圧値に達した時点で
得た周期検出信号により回転速度を検出し、この回転速
度が設定した稼動上限速度以下では、正常点火動作状態
とし、回転速度が稼動上限速度を越えたならば、放電用
スイッチング素子を導通状態に維持して失火状態とする
と共に、出力電圧の前側逆電圧分が、設定した予備周期
検出電圧値に達することにより得た予備周期検出信号に
より回転速度を検出し、検出した回転速度が稼動上限速
度よりも低くなったならば、放電用スイッチング素子の
導通状態維持を解除して、正常点火動作状態に復帰させ
て、過回転の発生を安全にそして確実に防止する。

Description

【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における過回転防止方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関用の容量放電型点火装置の内、
点火時期を定めるための信号を発生するパルサコイルを
持たない方式の点火装置の過回転防止方法として、内燃
機関の回転速度が過回転となったならば、点火装置の点
火動作を停止する、すなわち失火状態とするようにした
ものがある（例えば、特許文献１参照）。

【０００３】この特許文献１に記載された技術は、容量
放電型点火装置の発電コイル（エキサイタコイル）の出
力電圧の順電圧分の大きさから、内燃機関の回転速度を
検出し、検出された回転速度が、負荷を稼動させるのに
適当であると予め設定された、稼動速度範囲の上限値で
ある稼動上限速度以下の時に定常時制御モードとし、反
対に稼動上限速度以上の時に過回転防止制御モードとす
る。

【０００４】定常時制御モードでは、発電コイルが出力
電圧の順電圧分を発生する度に充電コンデンサの充電を
行い、内燃機関の点火を正常に行わせる。

【０００５】過回転防止制御モードでは、設定した失火
期間の間、発電コイルの順電圧分を短絡して点火動作を
停止させる失火制御と、設定した点火期間の間、発電コ
イルの順電圧分の短絡を解除して点火装置による点火動
作を復帰させると共に、発電コイルの順電圧分の大きさ
から回転速度を検出する点火復帰制御とを交互に行なわ
せ、点火時期の間に検出される回転速度が稼動上限速度
以下になった時に、制御モードを定常時制御モードに復
帰させる。

【０００６】この構成により、点火期間の間に電機子反
作用の影響を受けない発電コイルの順電圧分から、内燃
機関の回転速度を安定して検出することができるので、
回転速度を稼動上限速度以下に保つ制御を安定に行なわ
せることができ、また内燃機関の回転速度を検出するた
めのセンサを特別に設ける必要がないので、構成の簡素
化を図ることができる、と云う利点を発揮する。

【０００７】

【特許文献１】特開平１１−１７３２４８号公報

【０００８】

【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、過回転防止制御モードを、失火
制御と点火復帰制御とから構成し、この失火制御と点火
復帰制御とを交互に行うものとなっているのであるが、
点火復帰制御は、定常時制御モードにおける点火制御と
全く同じであるので、失火制御で低下し始めた内燃機関
の回転速度を、この点火復帰制御で再び上昇させること
になってしまい、内燃機関の回転速度を円滑に低下させ
ることが困難となりがちである、と云う問題があった。

【０００９】また、上記した不都合の発生を無くすべ
く、回転速度が確実に稼動上限速度以下まで低下するだ
けの時間幅を失火制御に与えておくことも考えられる
が、これでは過回転防止制御モードにおける点火復帰制
御の必要性が無くなってしまい、上記した従来技術が成
り立たなくなり、この場合、失火状態となった時の回転
速度と、点火状態に復帰した時の回転速度との差が大き
くなりがちとなり、このため負荷の稼動状態が、速度変
動の大きい、円滑性に欠けたものとなる、と云う問題が
ある。

【００１０】そこで、本発明は、上記した従来技術にお
ける問題点を解消すべく創案されたもので、容量放電型
内燃機関用点火装置において、内燃機関の回転速度を、
予め設定した、負荷を安定して効率良く稼動させること
のできる稼動速度域の上限である稼動上限速度以下に、
確実にかつ安定して保つことを技術的課題とし、もって
機関の安全性を高めると共に、内燃機関の効率の良い動
作を得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装置における過回転防止方法で
あること、発電コイルの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周
期検出信号を発生させ、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し、検出した回
転速度が、予め設定した稼動上限速度以下では、放電用
スイッチング素子を導通・遮断動作させて点火動作を行
う正常点火動作状態とすること、回転速度が稼動上限速
度を越えたならば、放電用スイッチング素子を導通維持
状態として、点火動作を停止させる失火状態とすると共
に、順電圧分の直前に発生する出力電圧の前側逆電圧分
が、予め設定した予備周期検出電圧値に達した時点で予
備周期検出信号を発生させ、この隣り合った予備周期検
出信号間の時間により回転速度を検出し、検出した回転
速度が稼動上限速度よりも低くなったならば、放電用ス
イッチング素子の導通維持状態を解除して、正常点火動
作状態に復帰させること、にある。

【００１２】内燃機関の回転速度が、稼動上限速度を越
えると放電用スイッチング素子を導通維持状態として、
点火装置を失火状態とするが、この失火状態では、点火
動作が停止しているので、内燃機関の回転速度は確実に
低下し始めることになり、回転速度が危険域まで上昇す
るのを確実に防止する。

【００１３】点火装置の失火状態時においても、発電コ
イルの出力電圧の内、順電圧分の電機子反作用の影響を
受けない前側逆電圧分に従って、回転速度を検出してい
るので、正常点火動作状態時と同様に、内燃機関の回転
速度を、常時正確にかつ確実に検出することができ、こ
れにより失火による内燃機関の回転速度の低下程度を、
リアルタイムで正確に検出することができる。

【００１４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明の構成に、点火装置を失火状態から正常点火動作状態
に復帰させる、稼動上限速度よりも低い速度である点火
復帰速度を予め設定しておき、この点火復帰速度を、負
荷の稼動に支障を生じさせない範囲で、かつ復帰後、直
ぐには稼動上限速度には達することができない値に設定
した、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、点火
復帰速度と稼動上限速度との差を、負荷の稼動に支障を
生じさせない程度に設定しているので、この速度差は、
点火装置が失火状態から正常点火動作状態に復帰した際
に、内燃機関の回転動作に大きなムラを生じさせること
のない値、すなわちできる限り小さい値となるように設
定されている。

【００１６】また、この点火復帰速度と稼動上限速度と
の差は、回転速度が点火復帰速度となって点火動作が復
帰した後、直ぐには稼動上限速度には達することができ
ない値に設定されているので、点火装置の動作状態が、
稼動上限速度付近で、失火状態と正常点火動作状態との
切り替わりを頻繁に繰り返す、と云う不良動作の発生を
確実に防止する。

【００１７】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明の構成に、予備周期検出電圧値を、出力電圧
の前側逆電圧分のピーク値とした、ことを加えたもので
ある。

【００１８】この請求項３記載の発明にあっては、予備
周期検出電圧値を、予め具体的な電圧値として設定し、
この電圧値を入力電圧値と比較して検出するのではな
く、出力電圧の前側逆電圧分の変化を監視し、電圧値の
反転変化点を検出すれば良いので、要求される回路構成
が簡単であると共に、安定して確実な検出動作を得るこ
とができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施例
を、本発明を実施する回路の一例を示す図面を参照しな
がら説明する。

【００２０】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、点火時点制御装置１
の具体的な回路構成を示す回路図で、点火時点制御装置
１は、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。

【００２１】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９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。

【００２２】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のトリガにより点火コ
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９に火花放電
を発生させて、内燃機関を点火動作させる。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】クロック発生器３１を組付けたマイコン３
０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を出力する。

【００２７】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４
０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４
０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。

【００２８】電圧検出部５は、内燃機関の回転速度が、
稼動上限速度ｚ１を越えていない正常点火動作状態で
は、発電コイル６の出力電圧Ｅの後側逆電圧分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。

【００２９】また、この電圧検出部５は、内燃機関の回
転速度が、稼動上限速度ｚ１を越えた失火状態では、発
電コイル６の出力電圧Ｅの前側逆電圧分ｅ２から得た電
圧信号ｓ６をマイコン部３に出力する。

【００３０】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ｅ
１の値が周期検出電圧値ｖ１に達するのと前後して、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の出力とほぼ同時にマイコン３０が立ち上
げられる。

【００３１】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。

【００３２】また、マイコン３０は、正常点火動作状態
にあっては、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、後側逆電圧分
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、キックバックエリアの外
の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。

【００３３】そして、マイコン部３０は、失火状態にあ
っては、電圧検出部５から前側逆電圧分ｅ２による電圧
信号ｓ６が入力されると、これをＡ／Ｄコンバータに入
力して前側逆電圧分ｅ２の電圧値がピーク値である予備
周期検出電圧値ｖ４に達したことを検出する予備周期検
出信号ｓ７を作成する。

【００３４】次に、点火装置の動作を、起動時から順に
説明する。内燃機関を回転させて、定電圧電源部２から
一定電圧が出力されると、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
機状態に入る。

【００３５】この状態から（以下、図２参照）、最初の
周期検出信号ｓ１が入力されると、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、すなわち起動電圧検出信号ｓ３の発生
時点である起動時点ｔ２で点火動作を行い、内燃機関を
安全にかつ確実に起動させる。

【００３６】この点火時点を起動時点ｔ２とした点火動
作は、キックバック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、すなわち起動時期には、点火時点を起動時点
ｔ２にして運転する。

【００３７】起動時期経過後の、予め速度設定した下限
速度ｘ（例えば、１５００ｒｐｍ）以下の速度域では、
図３に示すように、同じサイクルの点火時期演算信号ｓ
５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。

【００３８】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。

【００３９】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（アイドリング範囲）に上昇したならば、図
４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の直ぐ
後に、点火信号ｓ４を出力する。

【００４０】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の直ぐ後と
なるのであるが、この“ピーク検出時点ｔ３の直ぐ後”
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期のわず
かな進角を得るようにしている。

【００４１】内燃機関の回転速度が、負荷を結合しても
良い待機速度ｙから、負荷の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5
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た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ｓ
５で得た点火時期信号を今回の点火時期算出開始時点ｔ
１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。

【００４２】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。

【００４３】内燃機関の回転速度が、稼動速度ｚを越え
て高速域に上昇すると、図６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。

【００４４】この高速域まで上昇した内燃機関の回転速
度がさらに上昇して、負荷を安全に稼動させることので
きる上限として、予め設定した稼動上限速度ｚ１（例え
ば、１５０００ｒｐｍ）（図８（ｃ）参照）を越える
と、これをマイコン３０が検出して過回転状態と判断し
て、直ちに放電用スイッチング素子７を導通状態に維持
すべく点火信号ｓ４の出力を継続（図８（ｄ）参照）さ
せて、内燃機関を失火状態とし、また出力電圧Ｅの前側
逆電圧分ｅ２から得られる電圧信号ｓ６のピーク電圧で
ある予備周期検出電圧値ｖ４を検出して、予備周期検出
信号ｓ７（図８（ｂ）参照）を出力し、隣接した予備周
期検出信号ｓ７間の時間の計測から回転速度を検出す
る。

【００４５】この隣接した予備周期検出信号ｓ７から検
出された回転速度が、稼動上限速度ｚ１よりのわずかに
低い速度として、予め設定した点火復帰速度ｚ２（例え
ば、１４９００ｒｐｍ）（図８（ｃ）参照）まで低下し
たならば、回転速度が正常回転速度範囲（待機速度ｙか
ら稼動上限速度ｚ１までの範囲）に復帰したと判断し
て、点火信号ｓ４の出力の継続（図８（ｄ）参照）を停
止すると共に、回転速度の検出を、周期検出信号ｓ１に
よる通常の周期計測に復帰させる。

【００４６】すなわち、マイコン３０による点火信号ｓ
４の制御は、図７のフローチャート図に示すように、正
常回転速度範囲にあっては、ステップｐ１で初期設定を
完了した状態から、ステップｐ２で、周期検出信号ｓ１
により通常の周期計測を行って回転速度を検出し、この
検出した回転速度が過回転か否か、すなわち予め設定し
た稼動上限速度ｚ１を越えているか否かをステップｐ３
で判断する。

【００４７】回転速度が過回転ではないと判断されたな
らば、ステップｐ４に進んで、点火時期演算信号ｓ５に
より点火時期信号を発生させ、この点火時期信号により
ステップｐ５で点火信号ｓ４を出力して点火動作を行
う。

【００４８】ステップｐ５を行った後、直ちにステップ
ｐ６により点火信号ｓ４をオフさせるための点火信号オ
フタイマをセットし、ステップｐ７で、この点火信号オ
フタイマでセットされた時間がタイムアップしたか否か
を監視し、タイムアップしたならばステップｐ８で点火
信号ｓ４をオフして、ステップｐ２に戻り、以下、点火
の度にこのフローを繰り返して、正常回転速度範囲での
点火動作を行う。

【００４９】ステップｐ３で過回転と判断された過回転
範囲にあっては、最初だけはステップｐ９とステップｐ
１０において、ステップｐ４とステップｐ５における処
理と同じ処理を行って点火信号ｓ４を出力した後、ステ
ップｐ１１で出力電圧Ｅの前側逆電圧分ｅ２に従った電
圧信号ｓ６から予備周期検出信号ｓ７を発生させる。

【００５０】次いで、ステップｐ１２で、予備周期検出
信号ｓ７の、予め設定されたピーク値である予備周期検
出電圧値ｖ４の検出が行われ、この予備周期検出電圧値
ｖ４が検出されたならば、ステップｐ１３で、隣合った
予備周期検出信号ｓ７間の周期計測、すなわち回転速度
検出を行い、ステップｐ１４で、この検出結果と、稼動
上限速度ｚ１よりもわずかに低い速度値に予め設定され
た点火復帰速度ｚ２とを比較して、内燃機関の回転速度
が正常回転速度範囲に復帰しているか否かを判断する。

【００５１】ステップｐ１４における判断が“ＮＯ”で
ある場合は、ステップｐ１２に戻り、再び予備周期検出
信号ｓ７による回転速度検出を行うが、予備周期検出信
号ｓ７による回転速度検出動作は、点火信号ｓ４が出力
された（ステップｐ１０で）ままの状態で行われるの
で、予備周期検出信号ｓ７による回転速度検出動作が行
われている間は、内燃機関は失火状態となっている。

【００５２】ステップｐ１４での判断が“ＹＥＳ”であ
る場合には、ステップｐ８に進んで点火信号ｓ４をオフ
して、正常点火動作状態に復帰する。

【００５３】この失火状態から正常点火動作状態に復帰
した最初のサイクルにおいては、復帰後の最初のサイク
ルであることを示すフラグに従って、予め記憶させてお
いた、適当と思われる回転速度、例えば点火復帰速度ｚ
２に対応した点火時期信号を取り出し、この点火時期信
号に従って点火信号ｓ４を出力するが、次のサイクルか
らは通常の周期計測を行って点火動作を行う。

【００５４】図８は、稼動上限速度ｚ１付近における、
出力電圧Ｅ、予備周期検出信号ｓ７、速度制御特性そし
て点火信号ｓ４の動作状態を示すもので、図８（ａ）に
示す出力電圧波形線図と、図８（ｂ）に示す予備周期検
出信号波形線図と、そして図８（ｄ）に示す点火信号波
形線図とから明らかなように、“イ”の順電圧分ｅ１の
発生により回転速度が過回転となったことを検出した
後、次の“ロ”の順電圧分ｅ１の発生に対して出力され
た点火信号ｓ４を出力させたままとすると共に、予備周
期検出信号ｓ７を出力させる。

【００５５】このため、“ロ”の順電圧分ｅ１のサイク
ル直後のサイクルにおいて初めて失火状態となり、回転
速度は、この失火したサイクル辺りから低下しだし、図
８（ｃ）の速度制御特性線ｈに示すように、点火復帰速
度ｚ２まで低下したところで、これを予備周期検出信号
ｓ７の２番目と３番目との間での期間計測により検出し
て、直ちに点火信号ｓ４をオフし、正常点火動作状態に
復帰すると共に、予め記憶してある点火時期信号に従っ
て、復帰後の最初の点火動作を行う。

【００５６】なお、図８に示した線図は、内燃機関のア
クセル状態、および結合された負荷を不変に保持して運
転して得たものであるので、内燃機関は、稼動上限速度
ｚ１と点火復帰速度ｚ２との間で減速と増速とを繰り返
す運転状態となり、これにより内燃機関の回転速度の上
限を規制するリミッター作用を発揮する。

【００５７】稼動上限速度ｚ１は、内燃機関および負荷
の稼動が危険となる危険速度よりも、余裕を持って低い
値に設定されているので、回転速度が点火復帰速度ｚ２
と稼動上限速度ｚ１との間で増減する状態で、負荷の稼
動を継続させても危険はないのであるが、失火による回
転速度の低下は、確実にそして容易に感知することがで
きるものであるので、回転速度の低下により内燃機関の
失火を感知したならば、速やかにアクセルを絞るとか、
負荷を軽減させる等して、負荷の効率のよう稼動状態を
得るようにするのが望ましい。

【００５８】

【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、失火、すなわち点火動作の停止により内燃機関
の回転速度を低下させて過回転発生を防止するので、過
回転防止効果を確実に得ることができ、また上記した失
火は、充電コンデンサを充電させないことにより得てい
るので、充電コンデンサの過充電により、不都合な点火
動作が発生すると云う恐れがなく、安全な過回転防止作
用を得ることができる。

【００５９】また、点火装置の失火状態時であっても、
出力電圧の順電圧分の電機子反作用の影響を受けない、
出力電圧の前側逆電圧分により回転速度を検出するの
で、正常点火動作状態時と同様に、回転速度を常時正確
にかつ確実に検出することができ、これにより失火によ
る回転速度の低下程度を、リアルタイムに知ることがで
き、もって目標回転速度域までの失火による速やかな減
速と、目標回転速度域までの減速が達成されたならば、
速やかに正常回転動作状態に復帰すると云う、良好な過
回転防止動作を得ることができる。

【００６０】請求項２記載の発明にあっては、失火状態
から正常点火動作状態への復帰に、適当なヒステリシス
を与えているので、この正常点火動作状態と失火状態と
の切り替わりに伴う回転速度の変化を、円滑なものとす
ることができる。

【００６１】請求項３記載の発明にあっては、予備周期
検出電圧値を検出するための回路手段の構成を、きわめ
て簡単のものとすることができると共に、予備周期検出
電圧値を確実に検出することができ、これにより失火状
態時における内燃機関の回転速度の検出を、安定して確
実に達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する点火時点制御装置の回路構成
の一例を示す、電気回路図。

【図２】内燃機関の起動時における点火動作例を示す、
動作線図。

【図３】同、下限速度以下の速度域における点火動作例
を示す、動作線図。

【図４】同、下限速度から待機速度までの範囲の点火動
作例を示す、動作線図。

【図５】同、待機速度から稼動速度までの範囲の点火動
作例を示す、動作線図。

【図６】同、稼動速度以上の速度域における点火動作例
を示す、動作線図。

【図７】本発明による内燃機関の点火動作制御の一例を
示す、フロー図。

【図８】本発明による過回転防止動作の一例を示す、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２１；電圧安定化トランジスタ２２；電圧安定化ツェナーダイオード２３；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ＩＣｃ２；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９；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；予備周期検出電圧値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ｓ７；予備周期検出信号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ｚ１；稼動上限速度ｚ２；点火復帰速度ｈ；速度制御特性線

フロントページの続き (56)参考文献特開平７−91352（ＪＰ，Ａ) 特開平11−173248（ＪＰ，Ａ) 特開平７−247945（ＪＰ，Ａ) 特開2000−120518（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−62376（ＪＰ，Ａ) 特開平６−346830（ＪＰ，Ａ) 実開昭58−100273（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02P 11/02 F02D 45/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】二次側に点火栓(9)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(e
1)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
装置において、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)で周期
検出信号(s1)を発生させ、該隣り合った周期検出信号(s
1)間の時間により内燃機関の回転速度を検出し、検出し
た回転速度が、予め設定した稼動上限速度(z1)以下で
は、前記放電用スイッチング素子(7)を導通・遮断動作
させて点火動作を行う正常点火動作状態とし、前記回転
速度が稼動上限速度(z1)を越えたならば、前記放電用ス
イッチング素子(7)を導通維持状態として、点火動作を
停止させる失火状態とすると共に、前記順電圧分(e1)の
直前に発生する出力電圧(E)の前側逆電圧分(e2)が、予
め設定した予備周期検出電圧値(v4)に達した時点で予備
周期検出信号(s7)を発生させ、該隣り合った予備周期検
出信号(s7)間の時間により回転速度を検出し、該検出し
た回転速度が前記稼動上限速度(z1)よりも低くなったな
らば、前記放電用スイッチング素子(7)の導通維持状態
を解除して、正常点火動作状態に復帰させる内燃機関用
点火装置の過回転防止方法。
【請求項２】点火装置を失火状態から正常点火動作状
態に復帰させる、稼動上限速度(z1)よりも低い速度であ
る点火復帰速度(z2)を予め設定しておき、該点火復帰速
度(z2)を、負荷の稼動に支障を生じさせない範囲で、か
つ復帰後、直ぐには前記稼動上限速度(z1)には達するこ
とができない値に設定した請求項１記載の内燃機関用点
火装置の過回転防止方法。
【請求項３】予備周期検出電圧値(v4)を、出力電圧
(E)の前側逆電圧分(e2)のピーク値とした請求項１また
は２記載の内燃機関用点火装置の過回転防止方法。