JP3674457B2 - 内燃機関用点火装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
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、内燃機関の点火位置(点火動作が行われるクランク軸の回転角度位置)で点火信号を発生する点火制御部と、前記点火信号が発生したとき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】
なお本明細書において、点火位置やパルスの発生位置の「位置」は、機関のクランク軸の回転角度位置を意味する。
【0004】
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制御部は、内燃機関の低速時の点火位置として適した位置に設定された固定点火位置よりも進角した回転角度位置に設定された基準位置で一方の極性の基準位置検出パルスを発生し、固定点火位置で他方の極性の固定点火位置検出パルスを発生するパルサと、基準位置検出パルスが検出される毎に基準位置検出パルスの発生間隔Tnを内燃機関の回転速度の情報を含む回転速度計測時間(クランク軸が1回転するのに要した時間)として検出するパルス発生間隔検出手段と、内燃機関が基準位置から点火位置まで回転するのに要する時間を点火位置計測時間Δtとして所定の制御条件に対して演算する点火位置計測時間演算手段と、基準位置検出パルスが検出されたときに検出された回転速度計測時間が設定時間を超えているときには固定点火位置で点火信号を発生する第1の点火信号発生手段と、回転速度計測時間が設定時間以下であるときには点火位置計測時間演算手段により演算された点火位置計測時間Δtの計測を開始する点火位置計測手段と、点火位置計測手段が点火位置計測時間Δtを計測した時に点火信号を発生する第2の点火信号発生手段とにより構成される。
【0005】
点火回路は、点火コイルと、点火信号に応答して点火コイルの一次電流を制御する一次電流制御回路とを備えていて、上記点火制御部から一次電流制御回路に点火信号が与えられたときに点火コイルの一次電流に急激な変化(一次電流の急激な通電または遮断)を生じさせることにより、点火コイルの二次コイルに点火用の高電圧を誘起させる。この高電圧は機関の気筒に取りつけられた点火プラグに印加され、該高電圧により点火プラグに生じる火花放電により機関が点火される。
【0006】
図5は、従来のこの種の点火装置の点火タイミングを示したもので、同図(A)はパルサが発生するパルス信号の波形を示し、(B)はCPUの内部タイマの計数値を示している。また図5(C)は点火制御部から点火回路に与えられる点火信号を示し、(D)は点火コイルの一次電圧の波形を示している。
【0007】
機関を始動するため、そのクランク軸を回転させると、パルサが図5(A)に示すように、基準位置検出パルスP1 と固定点火位置検出パルスP2 とを発生する。この例では、基準位置検出パルスP1 及び固定点火位置検出パルスP2 がそれぞれ負極性及び正極性のパルスからなっている。本明細書では、これらのパルスがしきい値(点火制御部を構成する回路が認識し得るレベル)Vt に達したときのクランク軸の回転角度位置またはタイミングをパルスの発生位置または発生タイミングとする。
【0008】
パルサは、機関に取り付けられたロータに設けられたリラクタ(誘導子)の回転方向の前端側のエッジ及び後端側のエッジをそれぞれ検出して極性が異なるパルス信号を発生するもので、リラクタに対向する磁極部を先端に有する鉄心と、該鉄心に巻回された信号コイルと、該鉄心に磁気結合された永久磁石とにより構成される。このパルサは、機関が正回転する際も、逆回転する際も、リラクタの回転方向の前端側のエッジを検出した時に一方の極性のパルス(図5に示した例では負極性のパルス)を発生し、続いてリラクタの回転方向の後端側のエッジを検出した時に他方の極性のパルス(図5に示した例では正極性パルス)を発生する。
【0009】
内燃機関の始動時及び極低速時には、機関の回転が安定せず、行程変化に伴って脈動するため、マイクロコンピュータにより演算した点火位置を正確に検出することが困難である。そのため、機関の始動時及び低速時(機関の回転速度が設定値以下の時)には、マイクロコンピュータにより演算された点火位置(点火時期)で点火動作を行わせるのではなく、予め機関の低速時の点火位置として適した位置に設定された固定の点火位置で点火を行わせるようにしている。本明細書ではこの点火位置を固定点火位置と呼んでいる。
【0010】
固定点火位置検出パルスP2 は、マイクロコンピュータに上記固定点火位置を検出させるためのパルスで、パルサは、クランク軸の回転角度位置が固定点火位置に一致した時にパルスP2 を発生する。図5では、パルサが固定点火位置を発生する時刻(タイミング)を固定点火時期t2 としている。固定点火位置は、機関のピストンが上死点に達した時のクランク軸の回転角度位置(以下上死点位置という。)付近の回転角度位置、例えば上死点位置よりも僅かな角度(例えば5°)進角した位置に設定される。
【0011】
パルサは、上記固定点火位置よりも十分に進角した位置に設定された基準位置で基準位置検出パルスP1 を発生する。基準位置は、機関の点火位置の計測を開始する位置で、上死点位置よりも点火位置の最大進角度以上進角した位置に設定される。図5においては、基準位置検出パルスが発生する時刻を基準タイミングt1 としている。
【0012】
上記パルスP1 及びP2 は波形整形回路によりマイクロコンピュータが認識し得る波形の信号に変換されてCPUに入力される。
【0013】
マイクロコンピュータのCPUは、図5(B)に示すように、上記基準位置検出パルスP1 が発生する毎にクロックパルスを計数している内部タイマの計数値を読み込むとともに、該タイマをリセットしてその計数動作を再スタートさせる。基準位置検出パルスP1 が発生した時にCPUが読み込んだタイマの計数値は基準位置検出パルスの発生間隔であり、機関が1回転するのに要した時間Tn(n=1,2,…)である。この時間Tnを回転速度計測時間と呼ぶ。CPUはこの回転速度計測時間Tnから機関の回転速度(1回転の平均回転速度)の情報を得る。
【0014】
点火制御部は、マイクロコンピュータに所定のプログラムを実行させることにより、上記パルスP1 及びP2 から機関の回転情報を得て、回転速度の検出や、点火位置の演算を行う。点火位置は、上記基準位置から点火位置まで機関が回転するのに要する時間Δtの形で演算される。この時間Δtを点火位置計測時間と呼ぶ。
【0015】
図2は、点火制御部を構成するマイクロコンピュータが実行するプログラムのメインルーチンを示し、図4は従来の点火装置において基準位置検出パルスが発生した時に実行される割り込みルーチンのアルゴリズムを示している。
【0016】
図2に示したメインルーチンが開始されると、CPUは、ステップ1において各部の初期化を行い、次いでステップ2において点火位置計測時間Δtを演算した後、ステップ3においてその他の必要な処理を行う。
【0017】
CPUは、パルサが基準位置検出パルスP1 を発生する毎にメインルーチンに割り込みをかけて、図4に示す割り込みルーチンを実行する。この割り込みルーチンでは、まずステップ1において、回転速度計測時間Tnを読込んでRAMに格納する。次いで、ステップ2において、回転速度計測時間Tnを回転速度の設定値を与える設定時間Tns(機関の回転速度が設定値に等しい時に機関が1回転するのに要する時間)と比較し、その結果、Tns<Tnである時(機関の回転速度が設定値未満の時)にステップ3に進んで点火位置計測時間Δtにより点火位置を定めるのを禁止し、固定点火位置パルスP2 の発生位置で点火動作を行わせる固定点火モードとする。またステップ2において回転速度計測時間Tnが設定時間Tns以下であると判定された時(Tns≧Tnと判定された時)には、ステップ4に進んで固定点火位置検出パルスP2 の発生位置での点火を禁止し、演算された点火位置計測時間Δtにより点火位置を定める演算点火モードとする。次いでステップ5で点火位置計測時間Δtを点火用タイマにセットして、その計測を開始させ、メインルーチンに戻る。
【0018】
点火モードが固定点火モードであるときには、図5(C)の左端寄りに示したように、固定点火位置検出パルスP2 が発生するタイミングt2 で点火信号Viを点火回路に与えて点火動作を行わせる。また点火モードが演算点火モードであるときには、図5(C)の右端寄りに示したように、基準位置が検出されたタイミングt1 から点火位置計測時間Δtが経過したときの時刻(点火タイミング)ti において点火が行われる。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
内燃機関の始動時及び極低速回転時にはその回転速度が脈動するため、回転速度が落ち込んで、機関の慣性が小さくなっている状態で点火が行われることがある。このような状態で点火が行われると、ピストンが上死点を越えることができなくなって、機関の始動に失敗する。特に、2サイクル機関の場合は、正逆いずれの方向にも回転し得るため、始動時に回転方向が反転すると、機関が逆転したままで回転を継続するおそれがある。
【0020】
図6は、従来の内燃機関用点火装置により点火される2サイクル内燃機関が始動に失敗して逆転した場合の、回転速度N[rpm]の実測値と、機関に取り付けられたパルサが発生するパルサ信号Pの波形と、点火動作が行われる際に点火コイルの一次コイルに誘起する電圧V1 の波形とを時間tに対して示したものである。
【0021】
図6においてT1 ,T2 ,…は始動後機関の1回転毎に順次変化する回転速度計測時間を示したもので、T1 ,T2 ,…,T4 の実測値はそれぞれ図6の余白に付記された通り、T1 =70[msec],T2 =64[msec],T3 =63[msec],T4 =26[msec]である。これらの回転速度計測時間T1 〜T4 からそれぞれ演算される機関の回転速度は、857[rpm ],937[rpm ],952[rpm ],2307[rpm ]である。
【0022】
図6に示した例では、機関を始動した後、その回転速度が上昇しなかったために、点火をしてもピストンが上死点を越えることができなくなり、時刻ta において、機関の回転速度が反転している。機関の回転方向が反転すると、パルサがリラクタの回転方向の後端側のエッジを検出した直後に同じエッジを今度は回転方向の前端側のエッジとして検出するため、機関の回転方向が反転した直後に計測される回転方向計測時間T4 が、その前の回転で検出された回転方向計測時間T3 に比べて著しく短くなり、この回転方向計測時間T4 に対応する回転速度は実際の回転速度に比べて大幅に高い速度となってしまう。図6に示した例では、機関の回転方向が反転した直後に、きわめて短い回転方向計測時間T4 =26[msec]が検出されているが、この回転方向計測時間T4 は、機関の回転速度に換算すると2307[rpm ]になる。マイクロコンピュータは、機関が反転したことを検出できないため、回転方向計測時間T4 を読み込んだときに、機関の回転速度が進角開始回転速度よりも高い速度まで上昇したと誤認して、点火位置をパルサP2 により定まる固定点火位置から、演算された点火位置計測時間Δtにより定められる点火位置まで急に進角させてしまう。このとき、機関の実際の回転速度はきわめて低い状態にあるため、進角した位置での点火により、機関のピストンは再び押し戻されてしまう。この現象はケッチンと呼ばれる。キックスタータ等の人力により操作する始動装置により内燃機関を始動する場合にこのケッチンが生じると、その反動で運転者に大きな力が作用するため、運転者が怪我をしたり、恐怖感を抱いたりするおそれがあり、好ましくない。
【0023】
本発明の目的は、機関の始動時にケッチンが生じて、運転者に危害を加えることがないようにした内燃機関用点火装置を提供することにある。
【0024】
【課題を解決するための手段】
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は、通常、内燃機関の回転情報を与えるパルスを発生するパルサと、パルサが発生するパルスから得た回転情報に基づいて点火位置を制御する点火制御部と、点火制御部から与えられる点火信号に応じて点火動作を行う点火回路とにより構成される。
【0025】
パルサは、機関の回転軸に取り付けられたロータに設けられた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パルスを発生するもので、内燃機関の低速時の点火位置として適した位置に設定された固定点火位置よりも進角した回転角度位置に設定された基準位置で一方の極性の基準位置検出パルスを発生し、固定点火位置で他方の極性の固定点火位置検出パルスを発生する。
【0026】
点火制御部は、基準位置検出パルスが発生する毎に基準位置検出パルスの発生間隔(前回基準位置検出パルスが発生した時の時刻から今回基準位置検出パルスが発生した時刻までの時間)Tnを内燃機関の回転速度の情報を含む回転速度計測時間として検出するパルス発生間隔検出手段と、内燃機関が基準位置から点火位置まで回転するのに要する時間を点火位置計測時間Δtとして所定の制御条件に対して演算する点火位置計測時間演算手段と、基準位置検出パルスが発生した際に検出された回転速度計測時間が設定時間を超えている場合に固定点火位置で点火信号を発生する第1の点火信号発生手段と、基準位置検出パルスが発生した際に検出された回転速度計測時間が設定時間以下である場合に前記基準位置で点火位置計測時間演算手段により演算された点火位置計測時間Δtの計測を開始する点火位置計測手段と、点火位置計測手段が点火位置計測時間Δtを計測した時に点火信号を発生する第2の点火信号発生手段とを備えている。
【0027】
また点火回路は、点火制御部が点火信号を発生したときに点火用の高電圧を発生する回路で、この点火回路としては、コンデンサ放電式の回路や、電流遮断式の回路などが知られている。
【0028】
点火装置が上記のように構成される場合、本発明で用いる点火許否手段は、基準位置検出パルスが発生したときに検出された回転速度計測時間Tnが1回転前に検出された回転速度計測時間Tn-1 の1/m(mは1を超える正の数)未満であるときには点火信号の発生を禁止し、基準位置検出パルスが発生したときに検出された回転速度計測時間TnがTn-1 /m以上であるときに点火信号の発生を許可するように構成される。
【0029】
機関を始動した後、その回転速度がある程度上昇すると、回転方向が反転するおそれはなくなるので、上記点火許否手段は、基準位置検出パルスが発生したときに検出された回転速度計測時間Tnが設定値以上で、かつ基準位置検出パルスが発生したときに検出された回転速度計測時間Tnが1回転前に検出された回転速度計測時間Tn-1 の1/m(m>1)未満であるときに点火信号の発生を禁止し、回転速度計測時間TnがTn-1 /m以上であるときに点火信号の発生を許可するように構成してもよい。
【0030】
前述のように、リラクタを検出してパルスを発生するパルサの出力パルスの発生間隔を回転速度計測時間Tnとして用いる場合、機関の始動時に、機関の回転方向が反転すると、その直後に得られる回転速度計測時間Tnは、1回転前に得られた回転速度計測時間Tn-1 に比べて大幅に短くなる。
【0031】
したがって、回転速度計測時間が検出される毎にその長さTnを1回転前に検出された回転速度計測時間Tn-1 と比較して、今回検出された回転速度計測時間Tnが1回転前に検出された回転速度計測時間Tn-1 の1/m未満に短くなったか否かを判定することにより、機関の回転方向が反転したか否かを判定することができる。そして、機関の回転方向が反転したと判定された時に、点火信号の発生を禁止するようにすれば、機関を失火させることができるため、ケッチンが生じて運転者に危害が及ぶのを防ぐことができる。
【0032】
上記mの値は、機関の特性に応じて適当な値に設定するが、通常はm≧2に設定するのが好ましい。図6に示した機関の場合には、例えば、m=2に設定することにより、機関の反転を確実に検出することができ。機関の回転方向が反転しない状態でもTn-1 /Tn≧2となることがあり得る機関の場合には、mの値を更に大きな値(例えばm=3または4)に設定すればよい。
【0033】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係わる内燃機関用点火装置のハードウェアの構成例を示したもので、同図において、1はパルサ、2は点火制御部、3はコンデンサ放電式の点火回路、4は点火回路の点火用コンデンサを充電するための電圧を発生する点火コンデンサ充電用電源である。
【0034】
パルサ1は、機関のクランク軸10に取り付けられたロータ11の外周に設けられたリラクタ12に対向する磁極部を先端に有する鉄心と、該鉄心に巻回された信号コイル1aと、該鉄心に磁気結合された永久磁石とを備えた公知のもので、リラクタ12の回転方向の前端側のエッジを検出した際、及び該リラクタの回転方向の後端側のエッジを検出した際にそれぞれ極性が異なるパルスP1 及びP2 を発生する。
【0035】
パルサ1は、内燃機関の低速時の点火位置として適した位置に設定された固定点火位置よりも進角した回転角度位置に設定された基準位置で一方の極性の基準位置検出パルスP1 を発生し、固定点火位置で他方の極性の固定点火位置検出パルスP2 を発生するように設けられている。
【0036】
点火制御部2は、マイクロコンピュータ2Aと、パルサ1が発生するパルスP1 をマイクロコンピュータが認識し得る波形に変換する第1の波形整形回路2Bと、固定点火位置検出パルスP2 を点火回路3に与えるのに適した立上がりが速いパルス波形の点火信号Vp に変換する第2の波形整形回路2Cと、マイクロコンピュータ2Aが発生する点火信号Vi 、及び第2の波形整形回路2Cが出力する点火信号Vp を点火回路3に入力するオア回路2Dと、固定点火禁止回路2Eとからなっている。
【0037】
図示の固定点火禁止回路2Eは、第2の波形整形回路2Cの非接地側出力端子と接地間にコレクタエミッタ間回路が接続されたトランジスタTR1 と、トランジスタTR1 のベースとマイクロコンピュータ2Aのポートに接続された抵抗R2 と、トランジスタTR1 のベースエミッタ間に接続された抵抗R3 と、抵抗R2 のマイクロコンピュータ側の端子と接地間に接続された抵抗R4 とからなっている。マイクロコンピュータ2Aは、固定点火位置での点火を禁止する条件が成立した時にトランジスタTR1 にベース電流(禁止指令信号)を与え、該トランジスタTR1 をオン状態にする。このトランジスタTR1 の導通により、第2の波形整形回路2Cが出力する点火信号Vp を点火回路3から側路して、該点火信号Vp が点火回路3に与えられるのを阻止し、点火動作を禁止する。
【0038】
マイクロコンピュータ2Aは、CPU200と、CPUが演算した点火位置計測時間Δtを記憶するメモリ201と、第1の波形整形回路2Bの出力が割り込み信号INTとして入力された割り込み制御回路202と、割り込み制御回路202により制御されるタイマ203と、タイマ203が計測する時間をCPUにより演算された点火位置計測時間Δtと比較するコンパレータ204とを備えている。
【0039】
オア回路2Dは、カソードが点火回路の点火信号入力端子に共通接続され、アノードが第2の波形整形回路2C及びマイクロコンピュータ2Aの出力端子にそれぞれ接続されたダイオードD1 及びD2 からなっていて、固定点火位置検出パルスP2 が発生したときに第2の波形整形回路2Cが出力する点火信号Vp 及び、マイクロコンピュータ2Aが演算した点火位置を検出した時に出力する点火信号Vi がそれぞれダイオードD1 及びD2 を通して点火回路3に入力されている。
【0040】
点火回路3は、一次コイルW1 及び二次コイルW2 の一端が接地された点火コイル3Aと、点火コイル3Aの一次コイルW1 の非接地側の端子に一端が接続された点火コンデンサC1 と、カソードを接地側に向けて、点火コイルの一次コイルに並列に接続されたダイオードD3 と、コンデンサC1 の他端と接地間にカソードを接地側に向けて接続されたサイリスタTh1と、サイリスタTh1のゲートカソード間に接続された抵抗R1 と、コンデンサC1 の他端にカソードが接続されたダイオードD4 と、図示しない内燃機関の気筒に取り付けられて点火コイルの二次コイルに接続された点火プラグ3Bとを備えた回路からなっている。
【0041】
点火コンデンサ充電用電源4は、点火コンデンサC1 を充電するための電圧を出力する電源で、200[V]以上の電圧を出力する。この電源4としてしは、内燃機関に取り付けられた磁石発電機内に充分に多くの巻数を持って設けられたエキサイタコイルや、該磁石発電機内に設けられた比較的巻数が少ない発電コイルと、該発電コイルの出力電圧を昇圧するチョッパ回路(昇圧回路)とを備えたものや、バッテリの電圧を昇圧するDCコンバータ等を用いることができる。
【0042】
点火コンデンサ充電用電源4の出力電圧は、前記ダイオードD4 を通して点火コンデンサC1 と点火コイルの一次コイルW1 との直列回路の両端に印加されている。
【0043】
図1に示した点火装置において、点火コンデンサ充電用電源4が電圧を出力すると、電源4−ダイオードD4 −点火コンデンサC1 −一次コイルW1 −電源4の充電回路を通して電流が流れて点火コンデンサC1 が図示の極性に充電される。サイリスタTh1のゲート(点火信号入力端子)に点火信号Vp またはVi が与えられると、サイリスタTh1がオン状態になるため、点火コンデンサC1 に蓄積された電荷がサイリスタTh1と点火コイルの一次コイルW1 とを通して放電する。この放電により点火コイルの二次コイルW2 に点火用高電圧が誘起する。この高電圧は点火プラグ3B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。
【0044】
マイクロコンピュータ2Aは、図示しないROMに記憶されたプログラムを実行することにより、機関の点火位置を制御する。図1に示したマイクロコンピュータ2Aが実行するプログラムのメイン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、パルサ1が基準位置検出パルスP1 を発生する毎に実行される割込みルーチンのアルゴリズムを示すフローチャートを図3に示した。
【0045】
図2に示したメインルーチンは、従来の点火装置のそれと同様であり、そのステップ2により、内燃機関が基準位置から点火位置まで回転するのに要する時間を点火位置計測時間Δtとして所定の制御条件に対して演算する点火位置計測時間演算手段が実現される。
【0046】
図1に示した点火装置において、第1の波形整形回路2Bが割込み制御回路202に割込み信号INTを与えると、メインルーチンが中断されて図3に示す割込みルーチンが実行される。この割り込みルーチンのステップ1では、先ずタイマ203の計測値を回転速度計測時間Tnとして読込む。次いでステップ2では、前の回転で検出された回転速度計測時間Tn-1 の1/2と今回検出された回転速度計測時間Tnとを比較し、その結果Tn-1 /2≦Tnであるときには、ステップ3で機関が正回転していることを示すフラグを立て、ステップ4で今回検出された回転速度計測時間TnをRAMに格納する。次いでステップ5において今回検出された回転速度計測時間Tnと設定値Tnsとを比較し、Tns<Tnであるときには、ステップ6に進む。ステップ6では、演算された点火位置計測時間Δtにより点火位置を定めることを禁止し、次に発生する固定点火位置検出パルスP2 を点火信号とすることを許可してメインルーチンに戻る。ステップ5において、Tns≧Tnであると判定された時には、ステップ7に進んで固定点火位置検出パルスP2 を点火信号とすることを禁止するとともに、演算された点火位置計測時間Δtにより点火位置を定めることを許可し、ステップ8で既に演算されてRAMに格納されている点火位置計測時間Δtをコンパレータ204にセットしてメインルーチンに戻る。コンパレータ204はタイマ203の計数値が点火位置計測時間Δtに一致した時に点火回路3に点火信号Viを与える。
【0047】
図3のステップ2において、TnがTn-1 /2未満である(Tn-1 /2>Tn)と判定された時には、ステップ9で機関が逆転していることを示すフラグを立て、ステップ10において、演算された点火位置計測時間Δtにより点火位置を定めること、及び固定点火位置検出パルスP2 を点火信号とすることを禁止し(固定点火禁止回路2EのトランジスタTR1 にベース電流を与え)、点火回路3への点火信号の供給を禁止してメインルーチンに戻る。これにより点火回路3が点火動作を行うのを禁止し、機関を失火させる。
【0048】
図3に示した例では、割り込み制御回路202と、タイマ203とにより、基準位置検出パルスが発生する毎に基準位置検出パルスの発生間隔Tnを内燃機関の回転速度の情報を含む回転速度計測時間として検出するパルス発生間隔検出手段が構成されている。
【0049】
また図2に示したメインルーチンのステップ2により、内燃機関が基準位置から点火位置まで回転するのに要する時間を点火位置計測時間Δtとして所定の制御条件に対して演算する点火位置計測時間演算手段が構成される。
【0050】
更に図3のステップ5とステップ7とにより、検出された回転速度計測時間が設定時間を超えている状態で基準位置検出パルスが検出されたときに固定点火位置で点火信号を発生する第1の点火信号発生手段が構成され、図3のステップ5とステップ6とにより、基準位置検出パルスが発生した際に検出された回転速度計測時間が設定時間以下である場合に基準位置で点火位置計測時間演算手段により演算された点火位置計測時間Δtの計測を開始する点火位置計測手段が構成される。
【0051】
また図1のコンパレータ204により、点火位置計測手段が点火位置計測時間Δtを計測した時に点火信号を発生する第2の点火信号発生手段が構成されている。
【0052】
図3のステップ2,3,4,9及び10により、基準位置検出パルスが発生したときに検出された回転速度計測時間Tnが1回転前に検出された回転速度計測時間Tn-1 の1/m(mは1を超える正の実数)未満であるときには点火信号の発生を禁止し、基準位置検出パルスが発生したときに検出された回転速度計測時間TnがTn-1 /m以上であるときに点火信号の発生を許可する点火許否判定手段が構成される。
【0053】
上記の例では、基準位置検出パルスの発生間隔を回転速度計測時間Tnとして、この時間Tnのデータを機関の回転速度を示すデータとして扱っているが、上記時間Tnから演算した機関の回転速度のデータを用いて、回転速度の高低の判定を行ったり、回転速度に対する点火位置の演算を行ったりしても同じことである。即ち、回転速度計測時間Tnを設定値Tnsと比較することは、回転速度計測時間Tnから演算した回転速度と設定値とを比較することと等価である。したがって、例えば、回転速度計測時間Tnから演算した回転速度を設定値と比較して、演算された回転速度が設定値未満のときに固定点火位置で点火信号を発生するように構成された点火信号発生手段は、回転速度計測時間が設定時間を超えている場合に固定点火位置で点火信号を発生する本発明の第1の点火信号発生手段に包含される。
【0054】
同様に、回転速度計測時間から演算した回転速度を設定値と比較して、演算した回転速度が設定値以上である場合に、基準位置で点火位置計測時間の計測を開始させるようにした手段は、回転速度計測時間が設定時間以下である場合に基準位置で点火位置計測時間演算手段により演算された点火位置計測時間Δtの計測を開始する本発明の点火位置計測手段に包含される。
【0055】
また基準位置検出パルスを検出した時に求めた回転速度計測時間Tnから演算した回転速度Nnが、1回転前に基準位置検出パルスを検出した時に求めた回転速度計測時間Tn-1 から演算した回転速度Nn-1 のm倍を超えている時に、点火信号の発生を禁止し、上記回転速度Nnが1回転前の回転速度Nn-1 のm倍以下の時に点火を許可するように構成された点火許否手段も、基準位置検出パルスが発生したときに検出された回転速度計測時間Tnが1回転前に検出された回転速度計測時間Tn-1 の1/m(m>1)未満であるときには点火信号の発生を禁止し、基準位置検出パルスが発生したときに検出された回転速度計測時間TnがTn-1 /m以上であるときに点火信号の発生を許可する点火許否判定手段に包含される。
【0056】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、回転速度計測時間が検出される毎にその長さTnを1回転前に検出された回転速度計測時間Tn-1 と比較して、今回検出された回転速度計測時間Tnが1回転前に検出された回転速度計測時間Tn-1 の1/m未満に短くなったか否かを判定することにより、機関の回転方向が反転したか否かを判定して、機関の回転方向が反転したと判定された時に、点火信号の発生を禁止するようにしたので、機関の始動時にケッチンが生じて運転者に危害が及ぶのを防ぐことができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる内燃機関用点火装置のハードウェアの構成例を示した回路図である。
【図2】図1の点火装置及び従来の点火装置のマイクロコンピュータが実行するプログラムのメインルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図3】図1の点火装置のマイクロコンピュータが実行するプログラムの割り込みルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図4】従来の点火装置のマイクロコンピュータが実行するプログラムの割り込みルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図5】従来の点火装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図6】2サイクル内燃機関の始動時に始動に失敗してケッチンが生じた際の回転速度の時間的変化と、パルサの出力波形と、点火コイルの一次電圧の波形とを示した線図である。
【符号の説明】
1…パルサ、2…点火制御部、3…点火回路、2A…マイクロコンピュータ、200…CPU、203…タイマ、204…コンパレータ、P1 …基準位置検出パルス、P2 …固定点火位置検出パルス。
Claims (2)
- 内燃機関の低速時の点火位置として適した位置に設定された固定点火位置よりも進角した回転角度位置に設定された基準位置で一方の極性の基準位置検出パルスを発生し、前記固定点火位置で他方の極性の固定点火位置検出パルスを発生するパルサと、前記基準位置検出パルスが発生する毎に該基準位置検出パルスの発生間隔Tnを前記内燃機関の回転速度の情報を含む回転速度計測時間として検出するパルス発生間隔検出手段と、前記内燃機関が前記基準位置から点火位置まで回転するのに要する時間を点火位置計測時間Δtとして所定の制御条件に対して演算する点火位置計測時間演算手段と、前記基準位置検出パルスが発生した際に検出された回転速度計測時間が設定時間を超えている場合に前記固定点火位置で点火信号を発生する第1の点火信号発生手段と、前記基準位置検出パルスが発生した際に検出された回転速度計測時間が前記設定時間以下である場合に前記基準位置で前記点火位置計測時間演算手段により演算された点火位置計測時間Δtの計測を開始する点火位置計測手段と、前記点火位置計測手段が点火位置計測時間Δtを計測した時に点火信号を発生する第2の点火信号発生手段とを備えた点火制御部と、前記点火制御部が点火信号を発生したときに点火用の高電圧を発生する点火回路とを備えた内燃機関用点火装置において、
前記基準位置検出パルスが発生したときに検出された回転速度計測時間Tnが1回転前に検出された回転速度計測時間Tn-1 の1/m(mは1を超える正の数)未満であるときには前記点火信号の発生を禁止し、前記基準位置検出パルスが発生したときに検出された回転速度計測時間TnがTn-1 /m以上であるときに前記点火信号の発生を許可する点火許否判定手段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。 - 内燃機関の低速時の点火位置として適した位置に設定された固定点火位置よりも進角した回転角度位置に設定された基準位置で一方の極性の基準位置検出パルスを発生し、前記固定点火位置で他方の極性の固定点火位置検出パルスを発生するパルサと、前記基準位置検出パルスが発生する毎に前記基準位置検出パルスの発生間隔Tnを前記内燃機関の回転速度の情報を含む回転速度計測時間として検出するパルス発生間隔検出手段と、前記内燃機関が前記基準位置から点火位置まで回転するのに要する時間を点火位置計測時間Δtとして所定の制御条件に対して演算する点火位置計測時間演算手段と、前記基準位置検出パルスが発生した際に検出された回転速度計測時間が設定時間を超えている場合に前記固定点火位置で点火信号を発生する第1の点火信号発生手段と、前記基準位置検出パルスが発生した際に検出された回転速度計測時間が前記設定時間以下である場合に前記基準位置で前記点火位置計測時間演算手段により演算された点火位置計測時間Δtの計測を開始する点火位置計測手段と、前記点火位置計測手段が点火位置計測時間Δtを計測した時に点火信号を発生する第2の点火信号発生手段とを備えた点火制御部と、前記点火制御部が点火信号を発生したときに点火用の高電圧を発生する点火回路とを備えた内燃機関用点火装置において、
前記基準位置検出パルスが発生したときに検出された回転速度計測時間Tnが設定値以上で、かつ前記基準位置検出パルスが発生したときに検出された回転速度計測時間Tnが1回転前に検出された回転速度計測時間Tn-1 の1/m(mは1を超える正の数)未満であるときには前記点火信号の発生を禁止し、前記回転速度計測時間TnがTn-1 /m以上であるときに前記点火信号の発生を許可する点火許否判定手段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。
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