JP4311189B2 - Ignition system for capacitor discharge internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、点火用コンデンサに蓄積した電荷を点火コイルの一次コイルを通して放電させることにより、点火コイルの二次コイルに高電圧を誘起させて点火動作を行わせるコンデンサ放電式の内燃機関用点火装置に関するものである。   The present invention relates to a capacitor discharge type ignition device for an internal combustion engine in which an electric charge accumulated in an ignition capacitor is discharged through a primary coil of an ignition coil to induce an ignition operation by inducing a high voltage in a secondary coil of the ignition coil. It is about.

コンデンサ放電式の内燃機関用点火装置(以下CDIともいう。)では、点火コイルの一次側に設けた点火用コンデンサを2百数十ボルトの電圧で充電することが必要とされる。点火用コンデンサを充電する電源としては、内燃機関により駆動される磁石発電機に設けたエキサイタコイルを用いることが多いが、2百数十ボルトの電圧を誘起するエキサイタコイルは巻数が多くなるため、該エキサイタコイルを発電機内に設けると発電機が大形になるのを避けられない。   In a capacitor discharge type internal combustion engine ignition device (hereinafter also referred to as CDI), it is necessary to charge an ignition capacitor provided on the primary side of the ignition coil with a voltage of 2 to several tens of volts. As a power source for charging the ignition capacitor, an exciter coil provided in a magnet generator driven by an internal combustion engine is often used, but an exciter coil that induces a voltage of 2 hundred and several tens of volts has a large number of turns. If the exciter coil is provided in the generator, it is inevitable that the generator becomes large.

そこで、特許文献1に示すように、バッテリの電圧をDCコンバータ(直流昇圧器)で昇圧して得た電圧で点火用コンデンサを充電するようにしたDCコンバータ式のコンデンサ放電式点火装置が開発されたが、この方式の点火装置は、バッテリを必要とするため、バッテリを搭載しない車両等を駆動する内燃機関には適用することができない。   Therefore, as shown in Patent Document 1, a DC converter type capacitor discharge ignition device has been developed in which the ignition capacitor is charged with a voltage obtained by boosting the voltage of the battery with a DC converter (DC booster). However, since this type of ignition device requires a battery, it cannot be applied to an internal combustion engine that drives a vehicle or the like not equipped with a battery.

上記の問題を解決するため、特許文献2に示されているように、内燃機関により駆動される交流発電機内に設けたAC発電コイルの出力を整流して一定値以下に制限された直流電圧を出力する電圧調整機能付きの整流電源回路と、この整流電源回路の出力電圧で充電される電源コンデンサとを設けて、電源コンデンサの両端の電圧をDCコンバータで昇圧することにより点火用コンデンサを充電するための電圧を得るようにしたAC/DCコンバータ方式のCDIが提案された。   In order to solve the above problem, as shown in Patent Document 2, the output of an AC generator coil provided in an AC generator driven by an internal combustion engine is rectified to generate a DC voltage limited to a certain value or less. A rectifying power supply circuit with a voltage adjusting function for output and a power supply capacitor charged with the output voltage of the rectifying power supply circuit are provided, and the voltage at both ends of the power supply capacitor is boosted by a DC converter to charge the ignition capacitor. An AC / DC converter type CDI has been proposed in which a voltage for obtaining the required voltage is obtained.

AC/DCコンバータ方式のCDIは、内燃機関により駆動される交流発電機内に設けられた発電コイルと、該発電コイルの出力を整流して一定値以下に調整された直流電圧を出力する電圧調整機能付きの整流電源回路と、該整流電源回路の出力電圧で充電される電源コンデンサと、該電源コンデンサの両端の電圧を昇圧するDCコンバータと、点火コイルの一次側に設けられてDCコンバータの出力電圧で一方の極性に充電される点火用コンデンサと、点火信号が与えられたときに導通して点火用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ように設けられた放電用サイリスタと、整流電源回路の出力電圧を入力として設定値以下に制限された直流電圧を出力する定電圧電源回路と、定電圧電源回路から規定値を超える電源電圧が与えられているときに動作状態になって放電用サイリスタに点火信号を与えるタイミングを制御するマイクロコンピュータとにより構成される。
特開平8−74715号公報 特開平11−141445号公報
The AC / DC converter type CDI includes a power generation coil provided in an AC generator driven by an internal combustion engine, and a voltage adjustment function for rectifying the output of the power generation coil and outputting a DC voltage adjusted to a predetermined value or less. Rectified power supply circuit, a power supply capacitor charged with the output voltage of the rectified power supply circuit, a DC converter that boosts the voltage across the power supply capacitor, and an output voltage of the DC converter provided on the primary side of the ignition coil An ignition capacitor that is charged to one polarity at the same time, a discharge thyristor that is conductive to discharge the charge of the ignition capacitor to the primary coil of the ignition coil when an ignition signal is applied, and a rectifying power source A constant voltage power supply circuit that outputs a DC voltage that is limited to a set value or less using the output voltage of the circuit as input, and a power supply that exceeds the specified value from the constant voltage power supply circuit Constituted by a microcomputer for controlling the timing of giving an ignition signal to the discharge thyristor is in the operating state when the given.
JP-A-8-74715 Japanese Patent Laid-Open No. 11-141445

AC/DCコンバータ方式のCDIによれば、バッテリを用いる必要がないないため、重量の軽減とコストの低減とを図ることができる。しかしながら、この方式では、内燃機関の回転速度が低く、発電機の出力が低い状態でDCコンバータが動作したときに整流電源回路の出力が低下するため、マイクロコンピュータに電源電圧を供給する定電圧電源回路に入力される電圧が不足して、定電圧電源回路の出力電圧が規定値(マイクロコンピュータを動作させるために必要な値)よりも低くなってしまうことがある。   According to the AC / DC converter type CDI, since it is not necessary to use a battery, weight reduction and cost reduction can be achieved. However, in this method, since the output of the rectifying power supply circuit is lowered when the DC converter operates when the rotational speed of the internal combustion engine is low and the output of the generator is low, a constant voltage power supply that supplies a power supply voltage to the microcomputer The voltage input to the circuit may be insufficient, and the output voltage of the constant voltage power supply circuit may be lower than a specified value (a value necessary for operating the microcomputer).

マイクロコンピュータの電源電圧が規定値よりも低くなると、マイクロコンピュータがリセットされ、放電用サイリスタに点火信号を与えることができなくなるため、点火動作を行うことができなくなる。従って、AC/DCコンバータ方式のCDIを用いた場合には、機関の始動時に点火動作が開始される回転速度(始動回転速度)が高くなり、機関の始動性が悪くなるという問題があった。   When the power supply voltage of the microcomputer becomes lower than the specified value, the microcomputer is reset, and an ignition signal cannot be given to the discharge thyristor, so that the ignition operation cannot be performed. Therefore, when the AC / DC converter type CDI is used, there is a problem that the rotational speed (starting rotational speed) at which the ignition operation is started at the start of the engine becomes high and the startability of the engine is deteriorated.

本発明の目的は、機関の回転速度が低いときにマイクロコンピュータの電源電圧が低下するのを防いで、始動回転速度を低くし、機関の始動性を向上させることができるようにしたAC/DCコンバータ方式のコンデンサ放電式内燃機関用点火装置を提供することにある。   An object of the present invention is to prevent the power supply voltage of the microcomputer from decreasing when the engine speed is low, to reduce the engine start speed and improve the engine startability. An object of the present invention is to provide a converter-type capacitor discharge internal combustion engine ignition device.

本発明は、内燃機関により駆動される交流発電機内に設けられた発電コイルと、該発電コイルの出力を整流して一定値以下に調整された直流電圧を出力する電圧調整機能付きの整流電源回路と、該整流電源回路の出力電圧で充電される電源コンデンサと、該電源コンデンサの両端の電圧を昇圧するDCコンバータと、点火コイルの一次側に設けられてDCコンバータの出力電圧で一方の極性に充電される点火用コンデンサと、点火信号が与えられたときに導通して前記点火用コンデンサの電荷を前記点火コイルの一次コイルに放電させるように設けられた放電用サイリスタと、整流電源回路の出力電圧を入力として設定値以下に調整された直流電圧を出力する定電圧電源回路と、定電圧電源回路から規定値を超える電源電圧が与えられているときに動作状態になって放電用サイリスタに点火信号を与えるタイミングを制御するマイクロコンピュータとを備えたコンデンサ放電式内燃機関用点火装置を対象とする。   The present invention relates to a power generation coil provided in an AC generator driven by an internal combustion engine, and a rectification power supply circuit with a voltage adjustment function that rectifies the output of the power generation coil and outputs a DC voltage adjusted to a predetermined value or less. A power supply capacitor charged with the output voltage of the rectifier power supply circuit, a DC converter that boosts the voltage across the power supply capacitor, and one polarity of the output voltage of the DC converter provided on the primary side of the ignition coil An ignition capacitor to be charged, a discharge thyristor provided to conduct when an ignition signal is applied and discharge the charge of the ignition capacitor to a primary coil of the ignition coil, and an output of the rectifying power supply circuit A constant voltage power supply circuit that outputs a DC voltage that is adjusted to a setting value or less with the voltage input, and a power supply voltage that exceeds the specified value is applied from the constant voltage power supply circuit Target igniter capacitor discharge type internal combustion engine having a microcomputer for controlling the timing of giving an ignition signal to the discharge thyristor becomes operating state can.

本発明においては、前記の目的を達成するため、整流電源回路の出力電圧が上記規定値よりも高く設定された基準値を超えているか否かを判定する電圧判定手段と、電圧判定手段により整流電源回路の出力電圧が基準値を超えていると判定されたときにDCコンバータの昇圧動作を許可し、整流電源回路の出力電圧が基準値以下であると判定されたときにはDCコンバータの昇圧動作を禁止するDCコンバータ制御手段とを構成するようにマイクロコンピュータがプログラムされている。   In the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, voltage determination means for determining whether or not the output voltage of the rectification power supply circuit exceeds a reference value set higher than the above specified value, and rectification by the voltage determination means When it is determined that the output voltage of the power supply circuit exceeds the reference value, the boost operation of the DC converter is permitted, and when it is determined that the output voltage of the rectified power supply circuit is lower than the reference value, the boost operation of the DC converter is performed. The microcomputer is programmed to constitute the prohibited DC converter control means.

上記整流電源回路の出力電圧の基準値は、マイクロコンピュータの電源電圧の規定値よりも十分に高く設定して、DCコンバータが昇圧動作を行っている状態での整流電源回路の出力電圧の値が基準値以上であれば、DCコンバータに昇圧動作を行わせた際の整流電源回路の出力電圧がマイクロコンピュータに規定値を超える電源電圧を与えるために定電圧電源回路に入力する必要がある電圧の最低値よりも低くなることがないようにしておく。   The reference value of the output voltage of the rectified power supply circuit is set sufficiently higher than the specified value of the power supply voltage of the microcomputer, and the value of the output voltage of the rectified power supply circuit when the DC converter is performing the boosting operation is If the voltage is higher than the reference value, the output voltage of the rectifying power supply circuit when the DC converter performs the boosting operation is the voltage that needs to be input to the constant voltage power supply circuit in order to give the microcomputer a power supply voltage exceeding the specified value. Make sure not to be lower than the minimum value.

上記のように構成すると、マイクロコンピュータがリセットされる状態を生じさせることなくDCコンバータに昇圧動作を行わせて点火動作を行わせることができる回転速度を従来よりも低くすることができる。従って機関の始動時に点火動作が開始される回転速度を従来よりも低くして、機関の始動性を向上させることができる。   If comprised as mentioned above, the rotational speed which can make a DC converter perform a pressure | voltage rise operation and perform ignition operation without producing the state which a microcomputer resets can be made lower than before. Accordingly, the engine speed can be improved by lowering the rotational speed at which the ignition operation is started when the engine is started than in the prior art.

上記の構成では、整流電源回路の出力電圧が基準値を超えているときにDCコンバータの昇圧動作を許可するようにしたが、発電コイルの出力電圧が基準値を超えているときに、DCコンバータの昇圧動作を許可するようにしてもよい。   In the above configuration, the step-up operation of the DC converter is permitted when the output voltage of the rectifying power supply circuit exceeds the reference value. However, when the output voltage of the generator coil exceeds the reference value, the DC converter The step-up operation may be permitted.

即ち、マイクロコンピュータは、発電コイルの出力電圧が規定値よりも高く設定された基準値を超えているか否かを判定する発電出力判定手段と、該発電出力判定手段により発電コイルの出力電圧の瞬時値が基準値を超えていると判定されたときにDCコンバータの昇圧動作を許可し、発電出力判定手段により発電コイルの出力電圧の瞬時値が基準値以下であると判定されたときにはDCコンバータの昇圧動作を禁止するDCコンバータ制御手段とを構成するようにプログラムされていてもよい。   That is, the microcomputer includes a power generation output determination unit that determines whether or not the output voltage of the power generation coil exceeds a set reference value that is higher than a specified value, and the power generation output determination unit instantaneously determines the output voltage of the power generation coil. When it is determined that the value exceeds the reference value, the step-up operation of the DC converter is permitted, and when the instantaneous value of the output voltage of the power generation coil is determined to be less than the reference value by the power generation output determination means, the DC converter It may be programmed to constitute DC converter control means for prohibiting the boosting operation.

この場合も、発電コイルの出力電圧の基準値をマイクロコンピュータの電源電圧の規定値よりも十分に高く設定して、DCコンバータが昇圧動作を行っている状態での発電コイルの出力電圧の値が基準値以上であれば、DCコンバータに昇圧動作を行わせた際の整流電源回路の出力電圧がマイクロコンピュータに規定値を超える電源電圧を与えるために定電圧電源回路に入力する必要がある電圧の最低値よりも低くなることがないようにしておく。   Also in this case, the reference value of the output voltage of the power generation coil is set sufficiently higher than the specified value of the power supply voltage of the microcomputer, and the value of the output voltage of the power generation coil when the DC converter is performing the boosting operation is If the voltage is higher than the reference value, the output voltage of the rectifying power supply circuit when the DC converter performs the boosting operation is the voltage that needs to be input to the constant voltage power supply circuit in order to give the microcomputer a power supply voltage exceeding the specified value. Make sure not to be lower than the minimum value.

以上のように、本発明によれば、マイクロコンピュータがリセットされる状態を生じさせることなくDCコンバータに昇圧動作を行わせて点火動作を行わせることができる回転速度を従来よりも低くすることができるため、機関の始動時に点火動作が開始される回転速度を低くして、機関の始動性を向上させることができる。   As described above, according to the present invention, the rotational speed at which the DC converter can perform a boosting operation and perform an ignition operation without causing a state in which the microcomputer is reset can be made lower than before. Therefore, it is possible to improve the startability of the engine by lowering the rotational speed at which the ignition operation is started when the engine is started.

以下図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図1は本発明の実施形態の構成を示したもので、この実施形態では、説明を簡単にするため点火装置を適用する機関が単気筒内燃機関であるとしている。図1において、1は内燃機関により駆動される磁石式交流発電機内に設けられた発電コイル、2は発電コイルの出力を整流して一定値以下に制限された直流電圧を出力する電圧調整機能付きの整流電源回路、3は整流電源回路2の出力電圧で充電される電源コンデンサ、4は電源コンデンサの両端の電圧を昇圧するDCコンバータである。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of the present invention. In this embodiment, the engine to which the ignition device is applied is a single cylinder internal combustion engine for the sake of simplicity. In FIG. 1, 1 is a power generation coil provided in a magnet type AC generator driven by an internal combustion engine, and 2 has a voltage adjustment function for rectifying the output of the power generation coil and outputting a DC voltage limited to a certain value or less. The rectified power supply circuit 3 includes a power supply capacitor 3 charged with the output voltage of the rectified power supply circuit 2, and a DC converter 4 boosts the voltage across the power supply capacitor.

また5は点火コイル、6は点火コイルの一次側に設けられてDCコンバータ4の出力電圧で一方の極性に充電される点火用コンデンサ、7は点火信号Viが与えられたときに導通して点火用コンデンサ6に蓄積された電荷を点火コイル5の一次コイルに放電させるように設けられた放電用サイリスタ、8は電源コンデンサ3の両端の電圧を入力として一定の直流電圧を出力する定電圧電源回路を構成するレギュレータIC、9はレギュレータIC8から電源電圧が与えられることによりて動作して放電用サイリスタ7に点火信号を与えるタイミング(点火時期)を制御するマイクロコンピュータである。   5 is an ignition coil, 6 is an ignition capacitor provided on the primary side of the ignition coil and charged to one polarity by the output voltage of the DC converter 4, and 7 is turned on and ignited when an ignition signal Vi is given. A discharge thyristor 8 provided to discharge the charge accumulated in the capacitor 6 to the primary coil of the ignition coil 5; a constant voltage power supply circuit for outputting a constant DC voltage with the voltage across the power supply capacitor 3 as an input; Is a microcomputer that operates when a power supply voltage is applied from the regulator IC 8 and controls the timing (ignition timing) of applying an ignition signal to the discharge thyristor 7.

更に詳細に説明すると、整流電源回路2は、発電コイル1の出力を整流する整流回路と、該整流回路の出力電圧を一定値以下に制限するように制御する電圧調整回路とにより構成される。電圧調整回路としては例えば、整流回路の出力電圧が一定値を超えたときに発電コイル1を短絡する短絡式の回路を用いることができる。整流電源回路2の出力電圧はダイオード10を通して電源コンデンサ3に印加されている。   More specifically, the rectifying power supply circuit 2 includes a rectifying circuit that rectifies the output of the power generating coil 1 and a voltage adjustment circuit that controls the output voltage of the rectifying circuit to be limited to a predetermined value or less. As the voltage adjustment circuit, for example, a short circuit that short-circuits the power generation coil 1 when the output voltage of the rectifier circuit exceeds a certain value can be used. The output voltage of the rectified power supply circuit 2 is applied to the power supply capacitor 3 through the diode 10.

DCコンバータ4は、電源コンデンサ3の両端の電圧が一次コイルに印加される昇圧トランス401と、昇圧トランス401の一次コイルW1に対して直列に接続された昇圧用スイッチ402と、昇圧トランス401の二次コイルW2に流れる電流(二次電流)を検出して、昇圧トランス401の二次電流が設定値未満の時に昇圧用スイッチ402をオン状態にし、昇圧トランスの二次電流が設定値以上になったときに昇圧用スイッチ402をオフ状態にするように、昇圧トランスの二次電流に応じて昇圧用スイッチ402をオンオフ制御するDCコンバータ制御回路403とを備えている。   The DC converter 4 includes a step-up transformer 401 to which the voltage across the power supply capacitor 3 is applied to the primary coil, a step-up switch 402 connected in series to the primary coil W 1 of the step-up transformer 401, and a step-up transformer 401. The current (secondary current) flowing through the secondary coil W2 is detected, and when the secondary current of the step-up transformer 401 is less than the set value, the step-up switch 402 is turned on, and the secondary current of the step-up transformer becomes greater than or equal to the set value. And a DC converter control circuit 403 that controls on / off of the boost switch 402 in accordance with the secondary current of the boost transformer so that the boost switch 402 is turned off.

図示の例では、トランス401の二次コイルW2の一端と接地間にトランス401の二次電流に対して順方向のダイオード404が接続されていて、このダイオード404の両端の電圧がコンバータ制御回路403に入力されている。コンバータ制御回路403は、昇圧トランスに二次電流が流れたときにダイオード404の両端に生じる順方向電圧降下を検出することにより昇圧トランス401の二次電流を検出して、検出した二次電流が設定値未満(0[A]を含む)の時に昇圧用スイッチ402をオン状態にし、検出した二次電流が設定値に達したときに昇圧用スイッチ402をオフ状態にして昇圧トランス401の二次コイルに2百数十ボルトの高い電圧を誘起させる。コンバータ制御回路403は、マイクロコンピュータ9から制御端子403aに昇圧指令が与えられているときにのみ昇圧用スイッチ402をオンオフさせてDCコンバータ4に昇圧動作を行わせるようになっており、制御端子403aに昇圧指令が与えられていないときには昇圧用スイッチ402をオフ状態に保ってDCコンバータ4の昇圧動作を停止させるようになっている。   In the illustrated example, a forward diode 404 is connected to the secondary current of the transformer 401 between one end of the secondary coil W 2 of the transformer 401 and the ground, and the voltage at both ends of the diode 404 is converted to the converter control circuit 403. Has been entered. The converter control circuit 403 detects the secondary current of the step-up transformer 401 by detecting the forward voltage drop that occurs across the diode 404 when the secondary current flows through the step-up transformer, and the detected secondary current is When it is less than the set value (including 0 [A]), the boost switch 402 is turned on, and when the detected secondary current reaches the set value, the boost switch 402 is turned off and the secondary of the boost transformer 401 A high voltage of 2 to several tens of volts is induced in the coil. The converter control circuit 403 turns on and off the boost switch 402 only when a boost command is given from the microcomputer 9 to the control terminal 403a, and causes the DC converter 4 to perform a boost operation. When the boost command is not given, the boost switch 402 is kept off to stop the boost operation of the DC converter 4.

点火コイル5は一端が接地された一次コイル5a及び二次コイル5bを有していて、該点火コイルの一次コイル5aの非接地側端子に点火用コンデンサ6の一端が接続されている。点火用コンデンサ6の他端は、カソードを該点火用コンデンサ側に向けたダイオード11を通して昇圧トランス401の二次コイルW2の他端に接続され、DCコンバータ4が出力する電圧によりダイオード11と点火コイルの一次コイル5aとを通して点火用コンデンサ6が図示の極性に充電されるようになっている。   The ignition coil 5 has a primary coil 5a and a secondary coil 5b that are grounded at one end, and one end of an ignition capacitor 6 is connected to a non-ground side terminal of the primary coil 5a of the ignition coil. The other end of the ignition capacitor 6 is connected to the other end of the secondary coil W2 of the step-up transformer 401 through a diode 11 with the cathode facing the ignition capacitor side. The voltage output from the DC converter 4 causes the diode 11 and the ignition coil to be connected. The ignition capacitor 6 is charged to the illustrated polarity through the primary coil 5a.

点火用コンデンサ6の他端と接地間にカソードを接地側に向けた放電用サイリスタ7が接続され、放電用サイリスタ7のゲートに点火信号(トリガ信号)Viが与えられたときに該サイリスタ7がオン状態になって、点火用コンデンサ6に蓄積された電荷を点火コイルの一次コイル5aを通して放電させるようになっている。また点火コイル5の二次コイルの非接地側端子は、内燃機関の気筒に取り付けられた点火プラグ12の非接地側端子に高圧コードを通して接続されている。   A discharge thyristor 7 with the cathode facing the ground side is connected between the other end of the ignition capacitor 6 and the ground, and when an ignition signal (trigger signal) Vi is applied to the gate of the discharge thyristor 7, the thyristor 7 In the on state, the electric charge accumulated in the ignition capacitor 6 is discharged through the primary coil 5a of the ignition coil. Further, the non-grounded side terminal of the secondary coil of the ignition coil 5 is connected through a high-voltage cord to the non-grounded side terminal of the spark plug 12 attached to the cylinder of the internal combustion engine.

放電用サイリスタ7に点火信号Viが与えられて該サイリスタ7が導通状態になると、点火用コンデンサ6に蓄積された電荷が放電用サイリスタ7と点火コイル5の一次コイル5aとを通して放電させられるため、点火コイル5の鉄心中で大きな磁束変化が生じてその二次コイル5bに高電圧が誘起する。この高電圧は点火プラグ12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。   When the ignition signal Vi is applied to the discharge thyristor 7 and the thyristor 7 becomes conductive, the charge accumulated in the ignition capacitor 6 is discharged through the discharge thyristor 7 and the primary coil 5a of the ignition coil 5. A large magnetic flux change occurs in the iron core of the ignition coil 5, and a high voltage is induced in the secondary coil 5b. Since this high voltage is applied to the spark plug 12, a spark discharge is generated in the spark plug and the engine is ignited.

DCコンバータ4及び内燃機関の点火時期を制御するためにマイクロコンピュータ9が設けられている。マイクロコンピュータ9には、整流電源回路2が出力する直流電圧Vdcを入力として設定値(例えば5[V])以下に調整された直流電圧Vccを出力するレギュレータIC(定電圧電源回路)8から電源電圧が与えられている。マイクロコンピュータ9は、レギュレータIC8から与えられる電源電圧Vccが規定値Vres以上、定格値(例えば5[V])以下の許容範囲にあるときにマイクロコンピュータ9が動作状態になり、レギュレータIC8から与えられる電源電圧Vccが規定値Vres以下になったときにリセットされてその動作を停止する。   A microcomputer 9 is provided for controlling the ignition timing of the DC converter 4 and the internal combustion engine. The microcomputer 9 is supplied with power from a regulator IC (constant voltage power circuit) 8 that outputs the DC voltage Vcc adjusted to a set value (for example, 5 [V]) or less by using the DC voltage Vdc output from the rectifier power circuit 2 as an input. The voltage is given. When the power supply voltage Vcc supplied from the regulator IC 8 is within an allowable range of a specified value Vres or more and a rated value (for example, 5 [V]) or less, the microcomputer 9 enters an operating state and is supplied from the regulator IC 8. When the power supply voltage Vcc falls below the specified value Vres, it is reset to stop its operation.

マイクロコンピュータ9のポートB1及びB2には、内燃機関に取り付けられた信号発生器13が出力するパルス信号Vs1及びVs2が波形整形回路14及び15を通して入力されている。信号発生器13は、例えばクランク軸に取り付けられたロータに設けられたリラクタ(ロータの周方向に伸びる円弧状の突起または凹部)の回転方向の前端側及び後端側のエッジをそれぞれ検出してパルス信号Vs1及びVs2を発生する周知のものからなっている。信号発生器13がパルス信号Vs1を発生するクランク角位置は例えば機関の点火位置(点火時期に相当するクランク角位置)の最大進角位置よりも更に進角した位置に設定され、パルス信号Vs2を発生するクランク角位置は、機関の始動時及び極低速回転時の点火位置として適した位置に設定される。パルス信号Vs1が発生する位置は、演算された機関の点火時期を検出する際の基準位置として用いられる。   Pulse signals Vs1 and Vs2 output from a signal generator 13 attached to the internal combustion engine are input to ports B1 and B2 of the microcomputer 9 through waveform shaping circuits 14 and 15, respectively. For example, the signal generator 13 detects edges on the front end side and the rear end side in the rotational direction of a reluctator (an arc-shaped protrusion or recess extending in the circumferential direction of the rotor) provided on a rotor attached to the crankshaft. It consists of a known one that generates pulse signals Vs1 and Vs2. The crank angle position at which the signal generator 13 generates the pulse signal Vs1 is set, for example, to a position further advanced than the maximum advance position of the engine ignition position (crank angle position corresponding to the ignition timing). The generated crank angle position is set to a position suitable as an ignition position at the start of the engine and at an extremely low speed. The position where the pulse signal Vs1 is generated is used as a reference position when detecting the calculated ignition timing of the engine.

またDCコンバータ4を制御するため、マイクロコンピュータ9のA/D入力端子A1に整流電源回路2から得られる直流電圧Vdcが図示しない検出回路を通して入力されている。マイクロコンピュータ9は、所定のサンプリング周期で直流電圧Vdcのデジタル変換値を読み込んで、読み込んだ電圧値に応じてDCコンバータを制御する。マイクロコンピュータはまた、信号発生器13から与えられるパルス信号から得た機関の回転情報(クランク角情報及び回転速度情報)に基づいて放電用サイリスタ7に点火信号を与えるタイミング(点火時期)を制御する。   Further, in order to control the DC converter 4, a DC voltage Vdc obtained from the rectified power supply circuit 2 is inputted to the A / D input terminal A 1 of the microcomputer 9 through a detection circuit (not shown). The microcomputer 9 reads a digital conversion value of the DC voltage Vdc at a predetermined sampling period, and controls the DC converter according to the read voltage value. The microcomputer also controls the timing (ignition timing) for giving the ignition signal to the discharge thyristor 7 based on the engine rotation information (crank angle information and rotation speed information) obtained from the pulse signal given from the signal generator 13. .

点火用コンデンサ6の充電時にその両端の電圧Vcが設定値Vcsに達したときにDCコンバータ4の昇圧動作を停止させる制御を行わせるために、点火用コンデンサ6の両端の電圧Vcを検出する電圧検出回路16が設けられてこの電圧検出回路の出力がマイクロコンピュータの他のA/D入力端子A2に入力されている。図示の電圧検出回路16は、互いに直列に接続された抵抗器R1及びR2により構成された分圧回路からなっていて、DCコンバータ4の出力端子間に接続されている。   A voltage for detecting the voltage Vc at both ends of the ignition capacitor 6 in order to perform control to stop the boosting operation of the DC converter 4 when the voltage Vc at both ends reaches the set value Vcs when the ignition capacitor 6 is charged. A detection circuit 16 is provided, and the output of this voltage detection circuit is input to the other A / D input terminal A2 of the microcomputer. The illustrated voltage detection circuit 16 is composed of a voltage dividing circuit constituted by resistors R1 and R2 connected in series with each other, and is connected between output terminals of the DC converter 4.

マイクロコンピュータ9は、DCコンバータ及び点火時期を制御するため、ROMやEEPROM等の不揮発性メモリに記憶されたプログラムを実行することにより、少なくとも以下に示す手段を構成する。
(a)整流電源回路2の出力電圧が上記規定値よりも高く設定された基準値を超えているか否かを判定する電圧判定手段。
(b)電圧判定手段により整流電源回路の出力電圧が基準値を超えていると判定されたときにDCコンバータ4の昇圧動作を許可し、整流電源回路の出力電圧が基準値以下であると判定されたときにDCコンバータ4の昇圧動作を禁止するDCコンバータ制御手段。
(c)点火用コンデンサ6の充電電圧が過大になるのを防ぐため、点火用コンデンサの両端の電圧Vcを検出して検出した電圧Vcが設定値Vcsに達したときにDCコンバータの昇圧動作を停止させるコンデンサ充電完了時コンバータ停止手段。
(d)DCコンバータ4の出力が放電用サイリスタを通して短絡されるのを防止するために、放電用サイリスタに点火信号が与えられているときにDCコンバータ4の昇圧動作を停止させる点火時コンバータ停止手段。
(e)信号発生器13から波形整形回路14または15を通して与えられるパルス信号の発生間隔(クランク軸が1回転するのに要する時間)から内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段。
(f)上記回転速度検出手段により検出された回転速度に対して内燃機関の点火位置(点火時期に相当するクランク角位置)を演算する点火位置演算手段。
(g)演算された点火位置を検出するために点火タイマに計測させる点火タイマ計時データを演算する点火タイマ計時データ演算手段。
(h)信号発生器13がパルス信号Vs1を発生したときに点火タイマ計時データ演算手段により演算された点火タイマ計時データを点火タイマにセットして該計時データの計測を開始させ、点火タイマが該計時データの計測を完了したときに点火指令信号を発生する点火指令発生手段。
The microcomputer 9 constitutes at least the following means by executing a program stored in a non-volatile memory such as a ROM or EEPROM in order to control the DC converter and the ignition timing.
(A) Voltage determination means for determining whether the output voltage of the rectified power supply circuit 2 exceeds a reference value set higher than the specified value.
(B) When the voltage determining means determines that the output voltage of the rectified power supply circuit exceeds the reference value, the boost operation of the DC converter 4 is permitted, and it is determined that the output voltage of the rectified power supply circuit is equal to or lower than the reference value. DC converter control means for prohibiting the step-up operation of the DC converter 4 when being done.
(C) In order to prevent the charging voltage of the ignition capacitor 6 from becoming excessive, when the voltage Vc detected by detecting the voltage Vc across the ignition capacitor reaches the set value Vcs, the boost operation of the DC converter is performed. Converter stop means when capacitor charging is stopped.
(D) Ignition converter stop means for stopping the boosting operation of the DC converter 4 when an ignition signal is applied to the discharge thyristor in order to prevent the output of the DC converter 4 from being short-circuited through the discharge thyristor .
(E) Rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the internal combustion engine from the generation interval (time required for one rotation of the crankshaft) of the pulse signal given from the signal generator 13 through the waveform shaping circuit 14 or 15.
(F) Ignition position calculation means for calculating the ignition position (crank angle position corresponding to the ignition timing) of the internal combustion engine with respect to the rotation speed detected by the rotation speed detection means.
(G) Ignition timer timing data calculation means for calculating ignition timer timing data to be measured by the ignition timer in order to detect the calculated ignition position.
(H) When the signal generator 13 generates the pulse signal Vs1, the ignition timer timing data calculated by the ignition timer timing data calculating means is set in the ignition timer to start measurement of the timing data. Ignition command generating means for generating an ignition command signal when the measurement of time data is completed.

上記点火タイマ計時データは、信号発生器13がパルス信号Vs1を発生する基準位置から演算された点火位置までクランク軸が回転するまでの間に点火タイマに計測させる必要がある時間である。   The ignition timer timing data is the time that the ignition timer needs to measure until the crankshaft rotates from the reference position where the signal generator 13 generates the pulse signal Vs1 to the calculated ignition position.

マイクロコンピュータ9は、上記DCコンバータ制御手段がDCコンバータの昇圧動作を許可したときにポートCからDCコンバータ制御回路403に昇圧指令を与え、DCコンバータ制御手段がDCコンバータの昇圧動作を禁止したときに該昇圧指令の供給を停止する。   The microcomputer 9 gives a boost command from the port C to the DC converter control circuit 403 when the DC converter control means permits the DC converter boost operation, and the DC converter control means prohibits the DC converter boost operation. The supply of the boost command is stopped.

マイクロコンピュータ9はまた、点火タイマが計時データの計測を完了したときにポートDから点火信号出力回路17に点火指令信号を与える。点火信号出力回路17はマイクロコンピュータ9から点火指令信号が与えられたときに放電用サイリスタ7に点火信号Viを与えて点火動作を行わせる。   The microcomputer 9 also gives an ignition command signal from the port D to the ignition signal output circuit 17 when the ignition timer completes the measurement of the timing data. The ignition signal output circuit 17 gives an ignition signal Vi to the discharge thyristor 7 when an ignition command signal is given from the microcomputer 9 to perform an ignition operation.

マイクロコンピュータが電圧判定手段とDCコンバータ制御手段とを構成するために所定のサンプリング周期で実行するルーチンのアルゴリズムを示すフローチャートを図2に示した。このアルゴリズムによる場合には、先ずステップ1において整流電源回路2の出力電圧のA/D変換値を読み込み、ステップ2で読み込んだA/D変換値(整流電源回路の出力電圧)が基準値よりも大きいか否かを判定する。その結果、A/D変換値が基準値よりも大きい場合には、ステップ3に進んでDCコンバータが昇圧動作を行うのを許可した後このルーチンを終了する。ステップ2でA/D変換値が基準値以下であると判定されたときには、ステップ4に進んでDCコンバータ4が昇圧動作を行うのを禁止した後このルーチンを終了する。   FIG. 2 is a flowchart showing a routine algorithm executed by the microcomputer at a predetermined sampling period in order to configure the voltage determination means and the DC converter control means. In this algorithm, first, in step 1, the A / D conversion value of the output voltage of the rectifying power supply circuit 2 is read, and the A / D conversion value (output voltage of the rectifying power supply circuit) read in step 2 is higher than the reference value. Determine whether it is larger. As a result, when the A / D conversion value is larger than the reference value, the routine proceeds to step 3 and permits the DC converter to perform the boosting operation, and then this routine is terminated. When it is determined in step 2 that the A / D conversion value is equal to or less than the reference value, the routine proceeds to step 4 where the DC converter 4 is prohibited from performing a boosting operation, and then this routine is terminated.

本発明においては、上記基準値をマイクロコンピュータの電源電圧の規定値よりも十分に高く設定して、DCコンバータが昇圧動作を行っている状態での整流電源回路2の出力電圧の値が基準値以上であれば、DCコンバータ4に昇圧動作を行わせた際の整流電源回路2の出力電圧がマイクロコンピュータに規定値を超える電源電圧を与えるためにレギュレータICに入力する必要がある電圧の最低値よりも低くなることがないようにしておく。   In the present invention, the value of the output voltage of the rectifying power supply circuit 2 in a state in which the DC converter is performing the boosting operation is set so that the reference value is set sufficiently higher than the specified value of the power supply voltage of the microcomputer. If it is above, the minimum value of the voltage that needs to be input to the regulator IC in order for the output voltage of the rectifying power supply circuit 2 when the DC converter 4 performs the boosting operation to give the power supply voltage exceeding the specified value to the microcomputer. So that it is never lower.

図2に示したアルゴリズムによる場合には、同図のステップ2により整流電源回路の出力電圧が前記規定値よりも高く設定された基準値を超えているか否かを判定する電圧判定手段が構成され、同図のステップ3及び4により、電圧判定手段により整流電源回路の出力電圧が基準値を超えていると判定されたときにDCコンバータの昇圧動作を許可し、整流電源回路の出力電圧が基準値以下であると判定されたときにはDCコンバータの昇圧動作を禁止するDCコンバータ制御手段が構成されている。   In the case of the algorithm shown in FIG. 2, voltage judging means for judging whether or not the output voltage of the rectified power supply circuit exceeds the reference value set higher than the specified value is configured in step 2 of FIG. When the output voltage of the rectified power supply circuit is determined by the voltage determining means to exceed the reference value by steps 3 and 4 in the figure, the boost operation of the DC converter is permitted, and the output voltage of the rectified power supply circuit is DC converter control means for prohibiting the boosting operation of the DC converter when it is determined that the value is less than or equal to the value.

なおマイクロコンピュータが実現する機能実現手段のうち、点火用コンデンサ6の充電電圧が過大になるのを防ぐために、点火用コンデンサの両端の電圧Vcを検出して検出した電圧Vcが設定値Vcsに達したときにDCコンバータの昇圧動作を停止させるコンデンサ充電完了時コンバータ停止手段、及びDCコンバータ4の出力が放電用サイリスタを通して短絡されるのを防止するために、放電用サイリスタに点火信号が与えられているときにDCコンバータ4の昇圧動作を停止させる点火時コンバータ停止手段は、DCコンバータ4により点火用コンデンサを充電するCDIにおいては通常設けられるものであるので、この手段を実現するためにマイクロコンピュータに実行させるプログラムのアルゴリズムについての説明は省略する。   Of the function realizing means realized by the microcomputer, in order to prevent the charging voltage of the ignition capacitor 6 from becoming excessive, the voltage Vc detected by detecting the voltage Vc across the ignition capacitor reaches the set value Vcs. In order to prevent the output of the DC converter 4 from being short-circuited through the discharging thyristor, an ignition signal is given to the discharging thyristor, and the converter stopping means upon completion of capacitor charging for stopping the boosting operation of the DC converter. The ignition converter stop means for stopping the step-up operation of the DC converter 4 during normal operation is normally provided in the CDI for charging the ignition capacitor by the DC converter 4, and is therefore provided in the microcomputer to realize this means. A description of the algorithm of the program to be executed is omitted.

同様に、信号発生器から波形整形回路を通して与えられるパルス信号の発生間隔から内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段、この回転速度検出手段により検出された回転速度に対して内燃機関の点火位置を演算する点火位置演算手段、演算された点火位置を検出するために点火タイマに計測させる点火タイマ計時データを演算する点火タイマ計時データ演算手段、及び信号発生器が基準位置を示すパルス信号Vs1を発生したときに点火タイマ計時データ演算手段により演算された点火タイマ計時データを点火タイマにセットして該計時データの計測を開始させ、点火タイマが該計時データの計測を完了したときに点火指令信号を発生する点火指令発生手段も、点火時期をマイクロコンピュータにより制御するCDIにおいては通常設けられるものであるので、これらの手段を実現するためにマイクロコンピュータに実行させるプログラムについての説明も省略する。   Similarly, a rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the internal combustion engine from the generation interval of the pulse signal supplied from the signal generator through the waveform shaping circuit, and ignition of the internal combustion engine with respect to the rotational speed detected by the rotational speed detecting means Ignition position calculation means for calculating the position, ignition timer timing data calculation means for calculating the ignition timer timing data to be measured by the ignition timer to detect the calculated ignition position, and a pulse signal Vs1 indicating that the signal generator indicates the reference position The ignition timer timing data calculated by the ignition timer timing data calculation means is set in the ignition timer and measurement of the timing data is started. When the ignition timer completes measurement of the timing data, the ignition command The ignition command generating means for generating a signal is also usually used in CDI in which the ignition timing is controlled by a microcomputer. Since it is intended to be eclipsed, omitting description thereof about the program to be executed by the microcomputer in order to achieve these means.

上記の実施形態における整流電源回路2の出力電圧波形を図3(A)に実線で示し、点火用コンデンサの両端の電圧Vcの波形及びレギュレータIC8の出力電圧Vccの波形を図3(C)に示した。また比較のために、従来の点火装置における点火用コンデンサの両端電圧Vcの波形及びレギュレータIC8の出力電圧波形を図3(B)に示した。図3(A)においてVrefは、整流電源回路の出力電圧Vdcの基準値を示している。   The output voltage waveform of the rectifying power supply circuit 2 in the above embodiment is shown by a solid line in FIG. 3A, and the waveform of the voltage Vc across the ignition capacitor and the waveform of the output voltage Vcc of the regulator IC 8 are shown in FIG. Indicated. For comparison, the waveform of the voltage Vc across the ignition capacitor and the output voltage waveform of the regulator IC 8 in the conventional ignition device are shown in FIG. In FIG. 3A, Vref indicates a reference value of the output voltage Vdc of the rectifying power supply circuit.

図3(B)及び(C)において、Vresはマイクロコンピュータ9の電源電圧の規定値(リセットレベル)で、マイクロコンピュータは、電源電圧Vccが規定値を超えている状態にあるときに動作状態になり、電源電圧Vccが規定値Vres以下になるリセットされてその動作を停止する。図3(C)のVfは、本発明において、整流電源回路の出力電圧が基準値Vrefに等しくなったときのレギュレータICの出力電圧レベルを示している。   3B and 3C, Vres is a specified value (reset level) of the power supply voltage of the microcomputer 9, and the microcomputer is in an operating state when the power supply voltage Vcc exceeds the specified value. Thus, the power supply voltage Vcc is reset to become the specified value Vres or less, and the operation is stopped. Vf in FIG. 3C indicates the output voltage level of the regulator IC when the output voltage of the rectifying power supply circuit becomes equal to the reference value Vref in the present invention.

本発明に係わるCDIにおいては、DCコンバータ制御手段の働きにより、整流電源回路2の出力電圧が基準値Vrefを超えている期間T1の間のみDCコンバータ4の昇圧動作が許可され、整流電源回路2の出力電圧が基準値Vref以下のときにはDCコンバータ4が昇圧動作が禁止される。またコンデンサ充電完了時コンバータ停止手段の働きにより、点火用コンデンサ6の充電電圧Vcが設定値Vcsに達したときにDCコンバータ4の昇圧動作が停止させられ、点火時コンバータ停止手段の働きにより、放電用サイリスタ7に点火信号が与えられている間DCコンバータ4の昇圧動作が停止させられる。図3(C)においてTc1及びTc2は本発明に係わるAC/DCコンバータ方式のCDIにおいて点火用コンデンサが充電される期間を示している。また図3(B)においてTcは従来のAC/DCコンバータ方式のCDIにおいて点火用コンデンサが充電される期間を示している。   In the CDI according to the present invention, the boost operation of the DC converter 4 is permitted only during the period T1 when the output voltage of the rectifying power supply circuit 2 exceeds the reference value Vref by the action of the DC converter control means. The DC converter 4 is prohibited from boosting operation when the output voltage is equal to or lower than the reference value Vref. When the capacitor charging is completed, the converter stopping means stops the boosting operation of the DC converter 4 when the charging voltage Vc of the ignition capacitor 6 reaches the set value Vcs, and the ignition converter stopping means works to discharge. While the ignition signal is supplied to the thyristor 7 for use, the boosting operation of the DC converter 4 is stopped. In FIG. 3C, Tc1 and Tc2 indicate periods during which the ignition capacitor is charged in the AC / DC converter type CDI according to the present invention. In FIG. 3B, Tc represents a period during which the ignition capacitor is charged in the conventional AC / DC converter type CDI.

図3(A)及び(C)を参照して、機関の回転速度が比較的低いときの本発明に係わるCDIの動作を説明すると下記の通りである。
図3に示した例では、時刻t1において整流電源回路2の出力電圧Vdcが基準値Vrefを超えているが、この時既に点火用コンデンサ6の充電電圧(コンデンサ6の両端の電圧)Vcが設定値Vcsに達しているため、DCコンバータ4は昇圧動作を停止している。点火時期ti1においてマイクロコンピュータ9から点火信号出力回路17を通して放電用サイリスタ7に点火信号Viが与えられると、サイリスタ7が導通するため、点火用コンデンサ6に蓄積されていた電荷がサイリスタ7と点火コイルの一次コイル5aとを通して放電して点火動作が行われる。このとき点火用コンデンサの両端の電圧Vcが零に立ち下がるが、放電用サイリスタ7に点火信号が与えられている間はDCコンバータ4が昇圧動作を停止している。時刻t2において放電用サイリスタ7に与えられていた点火信号が消滅すると、DCコンバータ4の昇圧動作が開始され、点火用コンデンサ6が充電される。時刻t3において整流電源回路の出力電圧が基準値Vref以下になるとDCコンバータ4が昇圧動作を停止するため、点火用コンデンサ6の充電が中断される。次いで時刻t4において整流電源回路の出力電圧Vdcが基準値Vrefを超えるとDCコンバータ4が昇圧動作を再開するため、点火用コンデンサ6が再び充電されていく。時刻t5において点火用コンデンサ6の充電電圧Vcが設定値Vcsに達すると、コンデンサ充電完了時コンバータ停止手段の働きにより、DCコンバータ4が昇圧動作を停止するため、点火用コンデンサ6の充電が停止する。以後点火用コンデンサの両端の電圧Vcは、次の点火が行われるまでの間設定値Vcsに保持される。
With reference to FIGS. 3A and 3C, the operation of the CDI according to the present invention when the rotational speed of the engine is relatively low will be described as follows.
In the example shown in FIG. 3, the output voltage Vdc of the rectifying power supply circuit 2 exceeds the reference value Vref at time t1, but at this time, the charging voltage (voltage across the capacitor 6) Vc of the ignition capacitor 6 has already been set. Since the value Vcs is reached, the DC converter 4 stops the boosting operation. When the ignition signal Vi is given from the microcomputer 9 to the discharge thyristor 7 through the ignition signal output circuit 17 at the ignition timing ti1, the thyristor 7 is turned on, so that the charges accumulated in the ignition capacitor 6 are transferred to the thyristor 7 and the ignition coil. The primary coil 5a is discharged and an ignition operation is performed. At this time, the voltage Vc across the ignition capacitor falls to zero, but the DC converter 4 stops the boosting operation while the ignition thyristor 7 is given an ignition signal. When the ignition signal applied to the discharge thyristor 7 disappears at time t2, the boost operation of the DC converter 4 is started and the ignition capacitor 6 is charged. When the output voltage of the rectified power supply circuit becomes equal to or lower than the reference value Vref at time t3, the DC converter 4 stops the boosting operation, and the charging of the ignition capacitor 6 is interrupted. Next, when the output voltage Vdc of the rectified power supply circuit exceeds the reference value Vref at time t4, the DC converter 4 resumes the boosting operation, and the ignition capacitor 6 is charged again. When the charging voltage Vc of the ignition capacitor 6 reaches the set value Vcs at the time t5, the DC converter 4 stops the boosting operation by the action of the converter stop means when the capacitor charging is completed, so that the charging of the ignition capacitor 6 stops. . Thereafter, the voltage Vc across the ignition capacitor is held at the set value Vcs until the next ignition is performed.

次の点火時期ti2において放電用サイリスタ7に点火信号が与えられると、点火動作が行われる。時刻t6において放電用サイリスタ7への点火信号の供給が停止すると、DCコンバータ4の昇圧動作が開始されるため、点火用コンデンサ6の充電が開始される。時刻t7において整流電源回路2の出力電圧が基準値Vref以下になるとDCコンバータ4が昇圧動作を停止するため、点火用コンデンサ6の充電が中断される。次いで時刻t8において整流電源回路2の出力電圧が基準値Vrefを超えるとDCコンバータの昇圧動作が開始されるため、点火用コンデンサ6の充電が再開される。時刻t9において点火用コンデンサの充電電圧Vcが設定値Vcsに達するとDCコンバータの昇圧動作が停止するため、点火用コンデンサ6の充電が停止させられる。以下同様の動作が行われて機関が点火される。   When an ignition signal is given to the discharge thyristor 7 at the next ignition timing ti2, an ignition operation is performed. When the supply of the ignition signal to the discharge thyristor 7 is stopped at time t6, the boosting operation of the DC converter 4 is started, and charging of the ignition capacitor 6 is started. When the output voltage of the rectified power supply circuit 2 becomes equal to or lower than the reference value Vref at time t7, the DC converter 4 stops the boosting operation, and the charging of the ignition capacitor 6 is interrupted. Next, when the output voltage of the rectified power supply circuit 2 exceeds the reference value Vref at time t8, the DC converter boost operation is started, and charging of the ignition capacitor 6 is resumed. When the charging voltage Vc of the ignition capacitor reaches the set value Vcs at time t9, the boost operation of the DC converter is stopped, and charging of the ignition capacitor 6 is stopped. Thereafter, the same operation is performed to ignite the engine.

上記のように、本発明によれば、整流電源回路2の出力電圧が基準値Vref以下になったときにDCコンバータ4の昇圧動作を禁止して、該コンバータに昇圧動作を行わせないようにしたので、機関の低速回転時にレギュレータICから出力されるマイクロコンピュータの電源電圧Vccが規定値Vres以下になってマイクロコンピュータがリセットされるのを防いで点火動作を支障なく行わせることができる。   As described above, according to the present invention, when the output voltage of the rectifying power supply circuit 2 becomes equal to or lower than the reference value Vref, the boost operation of the DC converter 4 is prohibited so that the converter does not perform the boost operation. Therefore, it is possible to prevent the microcomputer from being reset when the power supply voltage Vcc of the microcomputer output from the regulator IC becomes lower than the specified value Vres when the engine rotates at a low speed, and the ignition operation can be performed without any trouble.

これに対し、従来のAC/DCコンバータ方式のCDIでは、整流電源回路2の出力電圧が基準値Vref以下になっている期間もDCコンバータ4に昇圧動作を行わせていたため、図3(B)に示すように、機関の低速回転時にレギュレータICの出力電圧Vccが規定値Vres以下に低下し、マイクロコンピュータがリセットされることがある。マイクロコンピュータがリセットされるとその動作が停止し、放電用サイリスタ7に点火信号を与えることができないため、点火動作を行わせることができない。   On the other hand, in the conventional AC / DC converter type CDI, the DC converter 4 is caused to perform the boosting operation even during the period when the output voltage of the rectified power supply circuit 2 is equal to or lower than the reference value Vref. As shown in FIG. 3, the output voltage Vcc of the regulator IC may drop below a specified value Vres when the engine rotates at a low speed, and the microcomputer may be reset. When the microcomputer is reset, the operation is stopped, and an ignition signal cannot be given to the discharge thyristor 7, so that the ignition operation cannot be performed.

本発明に係わるCDIにおいて、機関の回転速度が高くなったときには、整流電源回路2の出力電圧が基準値Vref以下になる期間が短くなるため、DCコンバータ制御手段により昇圧動作が禁止される期間は短くなる。   In the CDI according to the present invention, when the engine speed increases, the period during which the output voltage of the rectified power supply circuit 2 is equal to or lower than the reference value Vref is shortened. Shorter.

上記の実施形態では、整流電源回路2の出力電圧をマイクロコンピュータのA/D入力ポートA1に入力して、整流電源回路2の出力電圧が基準値Vref以下のときにDCコンバータの昇圧動作を禁止するようにしているが、発電コイル1の出力電圧をマイクロコンピュータのA/D入力ポートA1に入力して、発電コイル1の出力電圧が規定値Vresよりも高く設定された基準値Vres以下のときにDCコンバータの昇圧動作を禁止するようにDCコンバータ制御手段を構成してもよい。この場合、発電コイル1の出力電圧を全波整流回路を有する電圧検出回路を通して、全波整流波形に変換した形でマイクロコンピュータ9のA/D入力ポートA1に入力するのが好ましい。   In the above embodiment, the output voltage of the rectified power supply circuit 2 is input to the A / D input port A1 of the microcomputer, and the boost operation of the DC converter is prohibited when the output voltage of the rectified power supply circuit 2 is below the reference value Vref. However, when the output voltage of the generator coil 1 is input to the A / D input port A1 of the microcomputer and the output voltage of the generator coil 1 is lower than the reference value Vres set higher than the specified value Vres. In addition, the DC converter control means may be configured to prohibit the step-up operation of the DC converter. In this case, the output voltage of the generator coil 1 is preferably input to the A / D input port A1 of the microcomputer 9 in a form converted into a full-wave rectified waveform through a voltage detection circuit having a full-wave rectifier circuit.

即ち、マイクロコンピュータ9は、発電コイル1の出力電圧が規定値よりも高く設定された基準値を超えているか否かを判定する発電出力判定手段と、発電出力判定手段により発電コイル1の出力電圧の瞬時値が基準値を超えていると判定されたときにDCコンバータの昇圧動作を許可し、発電出力判定手段により発電コイルの出力電圧の瞬時値が基準値以下であると判定されたときにDCコンバータの昇圧動作を禁止するDCコンバータ制御手段とを構成するようにプログラムされていてもよい。   That is, the microcomputer 9 determines whether or not the output voltage of the power generation coil 1 exceeds a reference value set higher than a specified value, and the output voltage of the power generation coil 1 by the power generation output determination means. When it is determined that the instantaneous value exceeds the reference value, the step-up operation of the DC converter is permitted, and when the instantaneous value of the output voltage of the power generating coil is determined to be less than the reference value by the power generation output determination means It may be programmed to constitute DC converter control means for prohibiting the boosting operation of the DC converter.

上記の説明では、DCコンバータ制御回路403が、昇圧トランス401の二次電流を検出して、検出した二次電流が設定値未満の時に昇圧用スイッチ402をオン状態にし、検出した二次電流が設定値に達したときに昇圧用スイッチ402をオフ状態にするように構成されているとしたが、一定の周波数で発振する発振器を設けて、該発振器の出力で昇圧用スイッチ402をオンオフさせる形式のDCコンバータを用いる場合にも本発明を適用することができる。   In the above description, the DC converter control circuit 403 detects the secondary current of the step-up transformer 401, turns on the step-up switch 402 when the detected secondary current is less than the set value, and the detected secondary current is The boosting switch 402 is configured to be turned off when the set value is reached. However, an oscillator that oscillates at a constant frequency is provided, and the boosting switch 402 is turned on / off by the output of the oscillator. The present invention can also be applied when using a DC converter.

図1に示した例では、点火用コンデンサ6の一端が点火コイルの一次コイル5aの非接地側端子に接続されているが、点火用コンデンサ6をダイオード11のカソードと接地間に接続し、点火用コンデンサ6の非接地側端子と一次コイル5aの非接地側端子との間に放電用サイリスタ7を接続した構成(図1において点火用コンデンサ6と放電用サイリスタ7の位置を入れ替えた構成)を有する点火回路が用いられる場合にも本発明を適用することができるのはもちろんである。   In the example shown in FIG. 1, one end of the ignition capacitor 6 is connected to the non-grounded terminal of the primary coil 5a of the ignition coil, but the ignition capacitor 6 is connected between the cathode of the diode 11 and the ground, A configuration in which the discharge thyristor 7 is connected between the non-ground side terminal of the capacitor 6 and the non-ground side terminal of the primary coil 5a (a configuration in which the positions of the ignition capacitor 6 and the discharge thyristor 7 are interchanged in FIG. 1). Of course, the present invention can also be applied when an ignition circuit having the same is used.

図1に示した例では、内燃機関が1気筒であるとしているが、多気筒内燃機関を点火するAC/DCコンバータ方式のCDIにも本発明を適用することができるのはもちろんである。   In the example shown in FIG. 1, the internal combustion engine is assumed to be one cylinder, but the present invention can of course be applied to an AC / DC converter type CDI that ignites a multi-cylinder internal combustion engine.

本発明の実施形態の構成を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed the structure of embodiment of this invention. 本発明の実施形態において電圧判定手段とDCコンバータ制御手段とを構成するためにマイクロコンピュータに実行させるプログラムのアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the algorithm of the program which makes a microcomputer perform in order to comprise a voltage determination means and a DC converter control means in embodiment of this invention. 図1に示された点火装置の各部の電圧波形と従来の点火装置の各部の電圧波形とを示した波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram showing a voltage waveform of each part of the ignition device shown in FIG. 1 and a voltage waveform of each part of a conventional ignition device.

符号の説明Explanation of symbols

1 発電コイル
2 電圧調整機能付き整流電源回路
3 電源コンデンサ
4 DCコンバータ
5 点火コイル
6 点火用コンデンサ
7 放電用サイリスタ
8 レギュレータIC(定電圧電源回路)
9 マイクロコンピュータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Generating coil 2 Rectification power supply circuit with voltage adjustment function 3 Power supply capacitor 4 DC converter 5 Ignition coil 6 Ignition capacitor 7 Discharge thyristor 8 Regulator IC (constant voltage power supply circuit)
9 Microcomputer

Claims (2)

内燃機関により駆動される交流発電機内に設けられた発電コイルと、前記発電コイルの出力を整流して一定値以下に調整された直流電圧を出力する電圧調整機能付きの整流電源回路と、前記整流電源回路の出力電圧で充電される電源コンデンサと、前記電源コンデンサの両端の電圧を昇圧するDCコンバータと、点火コイルの一次側に設けられて前記DCコンバータの出力電圧で一方の極性に充電される点火用コンデンサと、点火信号が与えられたときに導通して前記点火用コンデンサの電荷を前記点火コイルの一次コイルに放電させるように設けられた放電用サイリスタと、前記整流電源回路の出力電圧を入力として設定値以下に調整された直流電圧を出力する定電圧電源回路と、前記定電圧電源回路から規定値を超える電源電圧が与えられているときに動作状態になって前記放電用サイリスタに点火信号を与えるタイミングを制御するマイクロコンピュータとを備えたコンデンサ放電式内燃機関用点火装置において、
前記マイクロコンピュータは、前記整流電源回路の出力電圧が前記規定値よりも高く設定された基準値を超えているか否かを判定する電圧判定手段と、前記電圧判定手段により前記整流電源回路の出力電圧が基準値を超えていると判定されたときに前記DCコンバータの昇圧動作を許可し、前記整流電源回路の出力電圧が基準値以下であると判定されたときには前記DCコンバータの昇圧動作を禁止するDCコンバータ制御手段とを構成するようにプログラムされていること、
を特徴とするコンデンサ放電式内燃機関用点火装置。
A generator coil provided in an AC generator driven by an internal combustion engine; a rectifier power supply circuit having a voltage adjustment function for rectifying the output of the generator coil to output a DC voltage adjusted to a predetermined value or less; and the rectifier. A power supply capacitor that is charged with the output voltage of the power supply circuit, a DC converter that boosts the voltage across the power supply capacitor, and a primary polarity that is provided on the primary side of the ignition coil and is charged to one polarity with the output voltage of the DC converter An ignition capacitor, a discharge thyristor provided to discharge when the ignition signal is applied and discharge the charge of the ignition capacitor to the primary coil of the ignition coil, and an output voltage of the rectifying power supply circuit A constant voltage power supply circuit that outputs a DC voltage adjusted to a setting value or less as an input, and a power supply voltage exceeding a specified value is applied from the constant voltage power supply circuit. The ignition device for capacitor discharge type internal combustion engine having a microcomputer for controlling the timing of giving an ignition signal to the discharge thyristor is in the operating state when being,
The microcomputer includes: voltage determination means for determining whether or not the output voltage of the rectified power supply circuit exceeds a reference value set higher than the specified value; and the output voltage of the rectified power supply circuit by the voltage determination means. Is permitted to exceed the reference value, and the boost operation of the DC converter is permitted, and when the output voltage of the rectified power supply circuit is determined to be less than the reference value, the boost operation of the DC converter is prohibited. Programmed to constitute DC converter control means;
An ignition device for a capacitor discharge internal combustion engine.
内燃機関により駆動される交流発電機内に設けられた発電コイルと、前記発電コイルの出力を整流して一定値以下に調整された直流電圧を出力する電圧調整機能付きの整流電源回路と、前記整流電源回路の出力電圧で充電される電源コンデンサと、前記電源コンデンサの両端の電圧を昇圧するDCコンバータと、点火コイルの一次側に設けられて前記DCコンバータの出力電圧で一方の極性に充電される点火用コンデンサと、点火信号が与えられたときに導通して前記点火用コンデンサの電荷を前記点火コイルの一次コイルに放電させるように設けられた放電用サイリスタと、前記整流電源回路の出力電圧を入力として設定値以下に調整された直流電圧を出力する定電圧電源回路と、前記定電圧電源回路から規定値を超える電源電圧が与えられているときに動作状態になって前記放電用サイリスタに点火信号を与えるタイミングを制御するマイクロコンピュータとを備えたコンデンサ放電式内燃機関用点火装置において、
前記マイクロコンピュータは、前記発電コイルの出力電圧が前記規定値よりも高く設定された基準値を超えているか否かを判定する発電出力判定手段と、前記発電出力判定手段により前記発電コイルの出力電圧の瞬時値が基準値を超えていると判定されたときに前記DCコンバータの昇圧動作を許可し、前記発電出力判定手段により前記発電コイルの出力電圧の瞬時値が基準値以下であると判定されたときには前記DCコンバータの昇圧動作を禁止するDCコンバータ制御手段とを構成するようにプログラムされていること、
を特徴とするコンデンサ放電式内燃機関用点火装置。
A generator coil provided in an AC generator driven by an internal combustion engine; a rectifier power supply circuit having a voltage adjustment function for rectifying the output of the generator coil to output a DC voltage adjusted to a predetermined value or less; and the rectifier. A power supply capacitor that is charged with the output voltage of the power supply circuit, a DC converter that boosts the voltage across the power supply capacitor, and a primary polarity that is provided on the primary side of the ignition coil and is charged to one polarity with the output voltage of the DC converter An ignition capacitor, a discharge thyristor provided to discharge when the ignition signal is applied and discharge the charge of the ignition capacitor to the primary coil of the ignition coil, and an output voltage of the rectifying power supply circuit A constant voltage power supply circuit that outputs a DC voltage adjusted to a setting value or less as an input, and a power supply voltage exceeding a specified value is applied from the constant voltage power supply circuit. The ignition device for capacitor discharge type internal combustion engine having a microcomputer for controlling the timing of giving an ignition signal to the discharge thyristor is in the operating state when being,
The microcomputer includes: a power generation output determination unit that determines whether or not an output voltage of the power generation coil exceeds a reference value that is set higher than the specified value; and the output voltage of the power generation coil by the power generation output determination unit. When it is determined that the instantaneous value exceeds the reference value, the step-up operation of the DC converter is permitted, and the power generation output determining means determines that the instantaneous value of the output voltage of the power generating coil is equal to or less than the reference value. Programmed to constitute DC converter control means for prohibiting the boosting operation of the DC converter,
An ignition device for a capacitor discharge internal combustion engine.
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