JP6608670B2 - エンジン点火装置 - Google Patents

Description

本発明はエンジン点火装置に関し、圧縮速度の変化に応じて点火時期を適正に制御して始動性を向上させるようにしたものである。

２サイクルエンジン等の小型汎用エンジンのエンジン点火装置には、エンジンによって駆動される磁石式発電機の発電コイルの誘起電圧により充放電コンデンサを充電し、この充放電コンデンサの電荷をスイッチング素子を通じて点火コイルに放電することにより、エンジン回転数に応じて所定の点火時期特性に従って点火制御を行う。

この種のエンジンの点火装置では、エンジンの始動時の始動特性を向上させるために、発電コイルの誘起電圧の出力波形中の速度判定区間に対応する判定時間を求め、その判定時間を第１判定基準及び第２判定基準と比較して、判定時間が第１判定基準以下でエンジンの圧縮行程の角速度が大きく圧縮速度が速い場合には直ちに点火信号を出力し、判定時間が第１判定基準を越え第２判定基準以下であって角速度が小さく圧縮速度が遅い場合には所定時間遅延させて点火信号を出力するようにしたものがある（特許文献１）。

特開２００７−３２７３４３号公報

実機エンジンの気筒内の筒内圧は周囲温度、空燃比、圧縮比により大きく異なり、同じエンジンでも気筒周辺部分の温度等によって筒内圧が変動するため、圧縮行程の初期と上死点近くの終盤とで圧縮速度が大きく変化することがある。また人力によりリコイルスタータを操作する始動時には、ユーザーの個人差によって操作力に大きなバラツキがある上に、操作力の加え具合等の操作要領にも個々人によって大きな違いがある。その結果、圧縮行程の終盤で圧縮速度が極端に速くなったり、逆に圧縮速度が遅くなったりすることがある。

しかし、従来のエンジン点火装置は、出力波形中の一つの速度判定区間を計測対象として、その速度判定区間の判定時間の計測結果に従って点火時期を制御しているため、判定時間の計測後の圧縮速度に変化があっても、その圧縮速度の変化を反映して点火制御をすることができず、エンジンの始動不良やケッチン（始動逆転）を十分に解消し得ない問題がある。

例えば、運転後にエンジンの温度が十分に低下しないままの高温状態で再始動する場合には、気筒内に供給された燃料が温められて膨張するため、上死点に近づくに連れて筒内圧が急激に上昇して圧縮速度が低下することがある。

このような場合に速度判定区間の判定時間の計測結果に従ってそのまま点火信号を出力すれば、ピストンが上死点に到達するまでの時間が長くなるため、ピストンが上死点を越える前に燃料に着火して爆発することとなり、ピストンが反圧縮方向に移動するケッチンが発生する。

また速度判定区間を通過した後の圧縮行程の後半部分に大きな力が加わるようにリコイル操作をした場合には、速度判定区間での圧縮速度が遅く、速度判定区間を通過した後に圧縮速度が速くなるようなことがある。この場合には速度判定区間を通過した後の実際の圧縮速度が速いにも拘わらず、それ以前の速度判定区間の遅い圧縮速度に従って点火信号を出力するため、点火時期が遅れて始動不良を招く問題がある。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、始動時の圧縮速度の変化を反映して点火時期を制御でき始動性の向上を図ることができるエンジン点火装置を提供することを目的とする。

本発明は、発電コイルからの出力波形に基づいてエンジン回転数に応じて点火時期を制御するようにしたエンジン点火装置において、圧縮行程でのエンジン回転時に発電コイルに誘起する出力波形から、その出力波形中の予め定められた第１速度判定区間に要する第１判定時間と、第１速度判定区間よりも後の第２速度判定区間に要する第２判定時間とを夫々計測する判定時間計測手段と、第１判定時間が点火判定値未満の場合に、第２判定時間が点火判定値未満のときに点火信号を出力し、第２判定時間が点火判定値以上のときに失火させる第１制御部と、第１判定時間が点火判定値以上の場合に、第２判定時間が失火判定値未満のときに点火信号を出力し、第２判定時間が失火判定値以上のときに失火させる第２制御部とを備えたものである。

第１制御部は、第２判定時間が即点火判定値未満のときに点火信号を即出力し、第２判定時間が即点火判定値以上で遅延点火判定値未満のときに点火信号を遅延出力し、第２判定時間が遅延点火判定値以上のときに失火させるようにしてもよい。
遅延点火判定値は第１判定値と、これより大きい第２判定値とを含み、第１制御部は第２判定時間が第１判定値未満のときに第１遅延時間の経過後に、第２判定時間が第１判定値以上で第２判定値未満のときに第１遅延時間よりも大の第２遅延時間の経過後に夫々点火信号を遅延出力するようにしてもよい。
第２制御部は、第２判定時間が失火判定値未満のときに点火信号を即出力するようにしてもよい。第２制御部の失火判定値は第１制御部の即点火判定値よりも小であってもよい。判定時間計測手段は第２速度判定区間よりも後の第３速度判定区間に要する第３判定時間を計測し、第１制御部は、第３判定時間が切り替え判定値未満のときに遅延時間の経過後に点火信号を出力し、第３判定時間が切り替え判定値以上のときに波形契機の点火に切り替えて遅延時間の経過後の出力波形を契機に点火信号を出力するようにしてもよい。

本発明によれば、始動時の圧縮速度の変化を反映して点火時期を制御でき始動性の向上を図ることができる利点がある。

本発明の第１の実施形態を示すエンジン点火装置の回路図である。 同点火時期制御手段のブロック図である。 同点火制御のタイムチャートである。 同点火制御の説明図である。 同始動点火制御のフローチャートである。 本発明の第２の実施形態を示す点火制御の説明図である。 同始動点火制御のフローチャートである。 同点火制御のタイムチャートである。 本発明の第３の実施形態を示す点火制御の説明図である。 同始動点火制御のフローチャートである。 同点火制御のタイムチャートである。 同点火制御のタイムチャートである。 本発明の第４の実施形態を示す点火制御のフローチャートである。 同点火制御のタイムチャートである。 同点火制御のタイムチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳述する。

図１〜図５は本発明の第１の実施形態を例示する。図１は本発明の磁石式エンジン点火装置１を示し、このエンジン点火装置１は、エンジン回転により駆動される磁石式発電機２と、点火プラグ３に接続された点火コイル４と、磁石式発電機２のソースコイル５に発生する第２の正の半波出力Ｃ（図３（ａ）参照）によりダイオード６，７を介して充電される充放電用コンデンサ８と、点火信号ｐによるオン時に充放電用コンデンサ８の電荷を点火コイル４の一次側に放電させる放電用スイッチング素子９と、ソースコイル５に発生する第１の負の半波出力Ｂによりダイオード１０を介して充電される電源回路１１と、電源回路１１の電源電圧Ｖｃｃの立ち上がりによって動作するマイコン１２により構成され且つ始動運転時及びその後の通常運転時に所定の条件に基づいて放電用スイッチング素子９に点火信号ｐを出力して点火時期を制御する点火時期制御手段１３とを備えている。なお、ソースコイル５は発電コイルを構成する。

ソースコイル５には、図３（ａ）に示すように、エンジンの正転時の１回転毎に上死点Ｑの前後近傍を中心に第１の正の半波出力Ａ、第１の負の半波出力Ｂ、第２の正の半波出力Ｃ、第２の負の半波出力Ｄの順に半波出力Ａ〜Ｄが交互に発生する。なお、磁石式発電機２は、そのソースコイル５に二つ又は三つの半波出力がでるように構成したものでもよい。

点火時期制御手段１３は、図２に示すように、エンジンの始動運転時に圧縮速度の変化に対応した点火時期に点火信号ｐを出力する始動運転制御手段１４と、始動後の通常運転時に所定の点火時期特性に従ってエンジン回転数に対応した点火時期に点火信号ｐを出力する通常運転制御手段１５とを有する。なお、点火時期特性はエンジンが搭載される作業機の種類等に応じて最適なエンジン出力が得られるように適宜設定されている。

始動運転制御手段１４は判定時間計測手段１６と点火制御手段１７とを備えている。判定時間計測手段１６は、図３（ａ）に示すように、ソースコイル５の出力波形中の少なくとも第１速度判定区間Ｘの圧縮速度に対応する第１判定時間Ｔｘ及び第１速度判定区間Ｘよりも後の第２速度判定区間Ｙの圧縮速度に対応する第２判定時間Ｔｙを計測するように構成されている。

ソースコイル５の出力波形は、第１の正の半波出力Ａと第１の負の半波出力Ｂとがエンジンの圧縮行程に対応しており、その第１の正の半波出力Ａの立ち上がりから立ち下がりまでが第１速度判定区間Ｘとなり、第１の正の半波出力Ａの立ち下がりから第１の負の半波出力Ｂの立ち上がりまでが第２速度判定区間Ｙとなっている。

そして、判定時間計測手段１６はエンジンの回転毎に、第１速度判定区間Ｘの圧縮速度に対応する第１判定時間Ｔｘと、第２速度判定区間Ｙの圧縮速度に対応する第２判定時間Ｔｙとを計測するように構成されている。

点火制御手段１７は第１判定時間Ｔｘ及び第２判定時間Ｔｙの長短の組み合わせにより圧縮速度の変化に対応して点火信号ｐを制御するためのもので、点火可否判定手段１８と第１制御部１９と第２制御部２０と遅延時間記憶手段２１とを備えている。

点火可否判定手段１８は、第１判定時間Ｔｘが点火判定値ｔｘ未満か否かにより点火可能か否かを判定するもので、図４に示すように、第１判定時間Ｔｘが点火判定値ｔｘ未満のときに点火可能と判定し、第１判定時間Ｔｘが点火判定値ｔｘ以上のときに点火不可と判定するようになっている。

第１制御部１９は第１判定時間Ｔｘが点火判定値ｔｘ未満で点火可否判定手段１８が点火可能と判定したときに第２判定時間Ｔｙの長短に対応して点火信号ｐを制御するもので、図４に示すように、第２判定時間Ｔｙが即点火判定値ｔｙ１未満のときに点火信号ｐを即時に出力し、第２判定時間Ｔｙが即点火判定値ｔｙ１以上で遅延点火判定値ｔｙ２３未満のときに遅延して点火信号ｐを出力し、第２判定時間Ｔｙが遅延点火判定値ｔｙ２３以上（失火判定値）のときに点火信号ｐを出力せずに失火させるように構成されている。

遅延点火判定値ｔｙ２３には第１判定値ｔｙ２とこれよりも時間が大の第２判定値ｔｙ３との少なくとも二つがあり、その第１判定値ｔｙ２に対応して短い第１遅延時間ｓ１が、第２判定値ｔｙ３に対応して長い第２遅延時間ｓ２が夫々設定されている。

従って、第１制御部１９は第２判定時間Ｔｙが第１判定値ｔｙ２未満のときに第１遅延時間ｓ１の経過後に、第２判定時間Ｔｙが第２判定値ｔｙ３未満のときに第２遅延時間ｓ２の経過後に夫々点火信号ｐを遅延出力するようになっている。

第２制御部２０は第１判定時間Ｔｘが点火判定値ｔｘ以上で点火可否判定手段１８が点火不可と判定したときに第２判定時間Ｔｙに従って制御するもので、図４に示すように、第２判定時間Ｔｙが失火判定値ｔｙ４未満（即点火判定値内）のときに点火信号ｐを即出力し、第２判定時間Ｔｙが失火判定値ｔｙ４以上のときに点火信号ｐを出力せずに失火させるように構成されている。第２制御部２０の失火判定値ｔｙ４は第１制御部１９の即点火判定値ｔｙ１よりも小さく短時間に設定されている。なお、失火判定値ｔｙ４は即点火判定値ｔｙ１と略同じ程度でもよい。

遅延時間記憶手段２１は第１制御部１９により所定時間遅延させて点火信号ｐを出力する遅延制御時の第１遅延時間ｓ１、第２遅延時間ｓ２等の遅延時間を記憶するものであり、第１制御部１９が第２判定時間Ｔｙの判定結果に従って第１遅延時間ｓ１と第２遅延時間ｓ２との何れかを読み出すようになっている。

次に図５のフローチャートを参照しながら、このエンジン点火装置１における始動運転時の点火制御を説明する。ユーザーのリコイル操作によりエンジンの始動回転が始まると、ソースコイル５に図３（ａ）に示すように第１の正の半波出力Ａ、第１の負の半波出力Ｂ、第２の正の半波出力Ｃ、第２の負の半波出力Ｄが順次発生する。

このソースコイル５の誘起電圧によって点火時期制御手段１３が動作可能になると、その始動運転制御手段１４がエンジンの回転毎の圧縮行程における第１判定時間Ｔｘ、第２判定時間Ｔｙを順次計測して圧縮速度（角速度）の変化の有無を確認しながら、その時点の圧縮速度に対応した最適な点火タイミングで点火信号ｐを出力し、エンジンの始動逆転等を防止してエンジンの始動性の向上を図る。

始動運転制御手段１４では、先ず判定時間計測手段１６が第１速度判定区間Ｘに対応する第１判定時間Ｔｘを計測し（ステップＳ１）、次いで第２速度判定区間Ｙに対応する第２判定時間Ｔｙを計測する（ステップＳ２）。この第１判定時間Ｔｘ、第２判定時間Ｔｙは各速度判定区間Ｘ，Ｙの圧縮速度に比例している。次に点火可否判定手段１８が第１判定時間Ｔｘを点火判定値ｔｘと比較して、点火判定値ｔｘ未満か否かにより点火可能か否かの判定を行う（ステップＳ３）。

第１速度判定区間Ｘの圧縮速度が速く始動点火に適した速度であれば、第１判定時間Ｔｘが点火判定値ｔｘ未満となって点火可否判定手段１８が点火可能と判定し、第１制御部１９が第２速度判定区間Ｙの圧縮速度に対応する第２判定時間Ｔｙに応じて即点火、遅延点火又は失火の制御を行う（ステップＳ４〜Ｓ１１）。

即ち、第１速度判定区間Ｘを通過して第２速度判定区間Ｙに入った後も依然として圧縮速度が低下せずに即点火に適した状況であれば、第２判定時間Ｔｙが即点火判定値ｔｙ１未満となるため、図３（ａ）（ｂ）の左側に示すように、第２制御部２０がその判定結果に従って第１の負の半波出力Ｂの立ち上がり付近で直ちに点火信号ｐを放電用スイッチング素子９に出力し（ステップＳ５）、上死点Ｑ前の適正な点火時期で点火するように制御を行う。

一方、第１速度判定区間Ｘの通過後の第２速度判定区間Ｙの圧縮時において、エンジンの筒内圧が上昇する等によって圧縮速度が遅くなれば、図３（ａ）の右側の出力波形に示すように圧縮時間が長くなり、第２速度判定区間Ｙの圧縮速度に対応する第２判定時間Ｔｙも長くなる。そこで、第１制御部１９が第２判定時間Ｔｙを遅延点火判定値ｔｙ２３の第１判定値ｔｙ２及び第２判定値ｔｙ３等と比較して、そのときの圧縮速度に相応する遅延点火制御又は失火制御を行う。

例えば、第２判定時間Ｔｙが即点火判定値ｔｙ１以上で遅延点火判定値ｔｙ２３の第１判定値ｔｙ２未満のときには（ステップＳ６）、第１制御部１９が遅延時間記憶手段２１の第１遅延時間ｓ１を読み出して（ステップＳ７）、第１の負の半波出力Ｂの立ち上がり時点から第１遅延時間ｓ１の経過を待って放電用スイッチング素子９に点火信号ｐを遅延出力する（ステップＳ８，Ｓ５）。

また第２判定時間Ｔｙが遅延点火判定値ｔｙ２３の第１判定値ｔｙ２以上で第２判定値ｔｙ３未満のときには（ステップＳ９）、第１制御部１９が遅延時間記憶手段２１の第２遅延時間ｓ２を読み出して（ステップＳ１０）、第１の負の半波出力Ｂの立ち上がり時点から第２遅延時間ｓ２の経過を待って放電用スイッチング素子９に点火信号ｐを遅延出力する（ステップＳ８，Ｓ５）。

更に第２速度判定区間Ｙでの圧縮速度が非常に遅くなれば、第２判定時間Ｔｙが遅延点火判定値ｔｙ２３の第２判定値ｔｙ３以上となり（ステップＳ９）、第１制御部１９は点火信号ｐを出力せずに失火制御を行う（ステップＳ１１）。

第１速度判定区間Ｘの圧縮速度が遅く始動点火に適しない速度であれば、第１判定時間Ｔｘが点火判定値ｔｘ以上となって点火可否判定手段１８が点火不可と判定し（ステップＳ３）、第２制御部２０が第２速度判定区間Ｙの圧縮速度に対応する第２判定時間Ｔｙに応じて即点火又は失火の制御を行う（ステップＳ１２，Ｓ５，Ｓ１１）。

即ち、第１判定時間Ｔｘが点火判定値ｔｘ以上であって（ステップＳ３）、第２速度判定区間Ｙに入った後の圧縮速度も始動点火できない程の低速であれば、低速の圧縮速度に対応して第２判定時間Ｔｙが大となって失火判定値ｔｙ４以上となり（ステップＳ１２）、第２制御部２０は点火信号ｐを出力せずに失火制御を行う（ステップＳ１１）。

しかし、第１判定時間Ｔｘは点火判定値ｔｘ以上であるが（ステップＳ３）、その後に圧縮速度が始動点火可能な程度まで速くなれば、第２判定時間Ｔｙが失火判定値ｔｙ４未満となり（ステップＳ１２）、第１の負の半波出力Ｂの立ち上がりで点火信号ｐを即出力して即点火制御をする（ステップＳ５）。

この実施形態では、第１速度判定区間Ｘに対応する第１判定時間Ｔｘと第２速度判定区間Ｙに対応する第２判定時間Ｔｙとを計測して、その第１判定時間Ｔｘと第２判定時間Ｔｙの長短の組み合わせにより圧縮速度の変化に対応して点火信号ｐを制御する。従って、各速度判定区間Ｘ，Ｙの実際の圧縮速度の変化を確実に把握して、その圧縮速度に相応しい点火時期で始動点火することができ、従来に比較してエンジンの始動性を著しく向上させることができる。

特に第１判定時間Ｔｘが点火判定値ｔｘ未満か否かにより点火可否判定手段１８で始動点火が可能か否かを判定し、点火可能の判定結果があったときに第１制御部１９で第２判定時間Ｔｙの長短に対応して点火制御、失火制御をし、また点火不可の判定結果があったときに第２制御部２０で失火判定値ｔｙ４以上のときに失火制御をすることにより、圧縮速度の変化の有無に従って容易に点火制御、失火制御を行うことができる。

また第１制御部１９は第２判定時間Ｔｙが即点火判定値ｔｙ１未満のときに点火信号ｐを即出力するため、二つの速度判定区間Ｘ，Ｙの判定時間Ｔｘ，Ｔｙを条件に制御しているにも拘わらず、点火時期の遅れを防止できエンジンの始動性を向上させることができる。

また第１制御部１９は第２判定時間Ｔｙが即点火判定値ｔｙ１以上で遅延点火判定値ｔｙ２３内の場合には点火信号ｐを遅延出力するため、即点火に比較して点火時期を十分に遅く遅角させて上死点Ｑの通過後まで爆発を遅らせることが可能であり、エンジンの始動時のケッチンを未然に防止することができる。

更に第２判定時間Ｔｙが遅延点火判定値ｔｙ２３内にある場合にも、第２判定時間Ｔｙを第１判定値ｔｙ２及び第２判定値ｔｙ３と比較して、その第２判定時間Ｔｙが第１判定値ｔｙ２と第２判定値ｔｙ３との何れであるかによって遅延時間ｓ１，ｓ２を変える。そのため実際の第２速度判定区間Ｙの圧縮速度に対応した遅延時間ｓ１，ｓ２で点火信号ｐを出力することができ、圧縮速度のバラツキ等による上死点Ｑ前での不測の爆発を防止できるのは勿論のこと、その爆発をエンジンの始動回転の加速に有効に活用できる。

また第１判定時間Ｔｘから点火可能と判定しても第２判定時間Ｔｙが遅延点火判定値ｔｙ２３以上の場合には、第１制御部１９が点火信号ｐを出力せずに失火制御を行うので、筒内圧の上昇、リコイル操作の操作不良等により、第１速度判定区間Ｘを通過した後の第２速度判定区間Ｙにおいて、遅延点火制御では回復できない程度まで圧縮速度が低下するような事態が発生したとしても、その失火制御によって始動運転を速やかに終了することができる。

第１判定時間Ｔｘが点火判定値ｔｘ以上で点火可否判定手段１８が点火不可と判定したときには、一般的にはその後も圧縮速度が低下して第２判定時間Ｔｙが失火判定値ｔｙ４以上になる傾向にあるが、そのような場合には第２制御部２０の失火制御によって始動運転を速やかに終了することができる。

しかし、第１判定時間Ｔｘが点火判定値ｔｘ以上で点火可否判定手段１８が点火不可と判定した場合であっても、その後の第２速度判定区間Ｙでの圧縮速度が速くなって第２判定時間Ｔｙが失火判定値ｔｙ４未満になれば、点火信号ｐを即時に出力する即点火を行う。そのためコイル操作の最終段階で操作力が十分に伝わり圧縮速度が増すような操作をした場合にも、確実にエンジンの始動に繋げることができる。

図６〜図８は本発明の第２の実施形態を例示する。この実施形態では、第１制御部１９の遅延点火判定値ｔｙ２３は、図６に示すように一つに設定されている。第１制御部１９は、第２判定時間Ｔｙが即点火判定値ｔｙ１以上で遅延点火判定値ｔｙ２３未満のときに、第１の負の半波出力Ｂの立ち下がりまで遅延させて点火信号ｐを出力するように構成されている。

始動点火に際して、第１制御部１９は、図７、図８に示すように、第２判定時間Ｔｙが即点火判定値ｔｙ１以上で遅延点火判定値ｔｙ２３未満のときには（ステップＳ４，Ｓ６）、第１の負の半波出力Ｂの立ち下がりまで遅延させて（ステップＳ１３）、第１の負の半波出力Ｂの立ち下がりを検出したときに点火信号ｐを出力する（ステップＳ５）。

なお、第１の負の半波出力Ｂの立ち下がりは上死点Ｑ前であるが、その点火信号ｐの出力による爆発は上死点Ｑの通過後となるように設定されている。

このようにすれば、ソースコイル５の出力波形の変化点を契機に点火信号ｐを出力することが可能であり、実質的には第１制御部１９の判定結果から第１の負の半波出力Ｂの立ち下がりまで遅延させて点火信号ｐを出力するにも拘わらず、遅延時間を設ける必要がない。従って、遅延時間記憶手段２１は省略できる。他の構成は第１の実施形態と同じである。

図９〜図１２は本発明の第３の実施形態を例示する。この実施形態では、第１制御部１９は第２判定時間Ｔｙが遅延点火判定値ｔｙ２３内と判断した場合に、判定値ｔｙ２，ｔｙ３で決まる遅延時間ｓ１，ｓ２と、ソースコイル５の出力波形の変化点できまる遅延時間との速い方を契機に点火信号ｐを出力するように構成されている。

即ち、第１制御部１９は、図１０に示すように、第２判定時間Ｔｙが第１判定値ｔｙ２未満のときには第１遅延時間ｓ１を読み出し（ステップＳ６，Ｓ７）、第２判定時間Ｔｙが第２判定値ｔｙ３未満のときには第２遅延時間ｓ２を読み出す（ステップＳ９，Ｓ１０）。そして、その遅延時間ｓ１，ｓ２の経過を待つ一方、ソースコイル５の出力波形の第１の負の半波出力Ｂの立ち上がりを待ち、何れか速い方に従って点火信号ｐを出力する（ステップＳ１４，Ｓ５）。

このように構成すれば、第２速度判定区間Ｙの第２判定時間Ｔｙが遅延点火判定値ｔｙ２３内の場合でも、その後に圧縮速度が変化すれば、その圧縮速度の変化を考慮して点火信号ｐを出力する点火制御が可能である。

例えば、図１１（ａ）（ｂ）の右側の波形に示すように、第１速度判定区間Ｘ、第２速度判定区間Ｙを経て順次圧縮速度が低下する場合には、第１の実施形態等と同様に遅延時間ｓ１，ｓ２を置いて上死点Ｑ前で点火信号ｐを出力し、上死点Ｑの通過後に爆発すべく制御する。

しかし、図１２（ａ）（ｂ）の右側の波形に示すように、第２速度判定区間Ｙの通過後に圧縮速度が速くなる場合には、第１の負の半波出力Ｂの幅が狭くなり上死点Ｑまでの時間が短くなるので、第１の負の半波出力Ｂの立ち下がりを契機に遅延時間ｓ１，ｓ２の経過前に点火信号ｐを出力する。

即ち、図１２に点線で示すように遅延時間ｓ１，ｓ２を置いて点火信号ｐを出力すれば、上死点Ｑの前側近傍又は後側近傍で点火するため、上死点Ｑの遥か後方で爆発する空爆発となる。従って、このような場合には、第１の負の半波出力Ｂの立ち下がりを契機に上死点Ｑ前で早期に点火信号ｐを出力する。これによって上死点Ｑの通過後の速い段階で爆発させることが可能であり、効率的にエンジン回転を加速することができる。なお、他の構成は各実施形態と同様である。

図１３〜図１５は本発明の第４の実施形態を例示する。この実施形態では、始動運転制御手段１４は、図１３〜図１５に示すように、第１判定時間Ｔｘ、第２判定時間Ｔｙ及び第３判定時間Ｔｚを条件に始動運転時の点火制御を行う。

判定時間計測手段１６は、第１判定時間Ｔｘ及び第２判定時間Ｔｙの他に第３速度判定区間Ｚの第３判定時間Ｔｚを計測するようになっている。第３速度判定区間Ｚは第３判定時間Ｔｚが最小の第１判定値ｔｙ２に対応する第１遅延時間ｓ１よりも短い時間となるように設定されている。なお、第３速度判定区間Ｚはソースコイル５の第１の負の半波出力Ｂの立ち上がりから、その第１の負の半波出力Ｂの波高値が所定の閾値ｂ１になるまでにすればよい。

第１制御部１９は第２判定時間Ｔｙが遅延点火判定値ｔｙ２３内の場合に、第２判定時間Ｔｙを各判定値ｔｙ２，ｔｙ３の何れかによって遅延時間ｓ１，ｓ２を求める他に、第３判定時間Ｔｚを切り替え判定値ｔｚ１と比較して、第３判定時間Ｔｚが切り替え判定値ｔｚ１未満のときに遅延時間ｓ１，ｓ２の経過後に点火信号ｐを出力し、第３判定時間Ｔｚが切り替え判定値ｔｚ１以上のときにソースコイル５の出力波形の変化点を契機に点火信号ｐを出力するように構成されている。他の構成は各実施形態と同様である。

始動運転の点火制御に際しては、第２判定時間Ｔｙが第１判定値ｔｙ２未満のときには第１遅延時間ｓ１を（ステップＳ６，Ｓ７）、第２判定時間Ｔｙが第２判定値ｔｙ３未満のときには第２遅延時間ｓ２を夫々読み出し（ステップＳ９，Ｓ１０）、その遅延時間ｓ１，ｓ２の計時を開始し（ステップＳ１５）、第３判定時間Ｔｚを計測する（ステップＳ１６）。

次に第３判定時間Ｔｚを切り替え判定値ｔｚ１と比較して、第３判定時間Ｔｚが切り替え判定値ｔｚ１未満のときには、遅延時間ｓ１，ｓ２の経過後に点火信号ｐを出力し（ステップＳ８，Ｓ５）、また第３判定時間Ｔｚが切り替え判定値ｔｚ１以上のときには、ソースコイル５の出力波形の第１の負の半波出力Ｂの立ち下がりを待ち、その立ち下がりを契機に点火信号ｐを出力する（ステップＳ１３，Ｓ５）。

このようにしても圧縮速度が変化すれば、その圧縮速度の変化を考慮して点火信号ｐを出力する点火制御が可能である。例えば、図１４（ａ）（ｂ）の右側の波形に示すように、第１速度判定区間Ｘ、第２速度判定区間Ｙを経て順次圧縮速度が低下する場合でも、第３判定時間Ｔｚが切り替え判定値ｔｚ１未満で未だ圧縮速度に余裕があれば、上死点Ｑの通過後に爆発すべく、遅延時間ｓ１，ｓ２が経過するまで点火信号ｐを遅延させることができる。

しかし、第２速度判定区間Ｙから又はその後に圧縮速度が極端に遅くなる場合には、第２速度判定区間Ｙから上死点Ｑに到達するまでの到達時間が長くなるため、遅延時間ｓ１，ｓ２の経過時点で点火信号ｐを出力すれば、図１５に点線で示すように、上死点Ｑ前で爆発してケッチンが発生する惧れがある。

従って、第３速度判定区間Ｚの第３判定時間Ｔｚが切り替え判定値ｔｚ１以上のときには、図１５に示すように、ソースコイル５の第１の負の半波出力Ｂの立ち下がりを契機に点火信号ｐを出力することにより点火時期が遅くなり、上死点Ｑ前での爆発によるケッチンを未然に防止することができる。

以上、本発明の各実施形態について詳述したが、本発明は各実施形態に限定されるものではない。例えば、第１実施形態では第１速度判定区間Ｘと第２速度判定区間Ｙとを設け、第４の実施形態では更に第３速度判定区間Ｚを設けているが、各速度判定区間Ｘ，Ｙ，Ｚの長短は任意に設定することができる。また各速度判定区間Ｘ，Ｙ，Ｚは連続して設ける必要はなく、必要に応じて適宜間隔を設けることも可能である。

また各実施形態では、説明の都合上、第２の正の半波出力Ｃの立ち上がり近傍を上死点Ｑとし、第１の正の半波出力Ａの立ち上がりから第２の正の半波出力Ｃの立ち上がりまでを圧縮行程としているが、これに限定されるものではなく、例えば第２の正の半波出力Ｃの立ち上がり時点よりも後方に上死点Ｑを設定してよい。

実施形態では、即点火判定値ｔｙ１未満、失火判定値ｔｙ４未満のときに即時に点火信号ｐを出力しているが、必ずしも即時点火である必要はなく、遅延時間ｓ１よりも短い所定の時間が経過した後に点火信号ｐを出力するようにしてもよい。従って、その場合に即時点火ではないので、そのときの判定値は即点火判定値ｔｙ１ではなく点火判定値ｔｙ１となる。

第２判定時間Ｔｙが即点火判定値ｔｙ１以上で遅延点火判定値ｔｙ２３未満（遅延点火判定値ｔｙ２３の範囲内）のときに点火信号ｐを遅延させる遅延時間ｓ１，ｓ２は、点火による爆発が上死点Ｑを超えた後に生じる時間であればよい。

従って、第２判定時間Ｔｙが即点火判定値ｔｙ１未満（又は点火判定値ｔｙ１未満）、失火判定値ｔｙ４未満のときの点火時期はエンジンの始動回転を加速するに必要な進角点火とし、遅延点火判定値ｔｙ２３未満（遅延点火判定値ｔｙ２３の範囲内）のときの点火時期はエンジンの逆転を防止し且つ始動回転を補助するに必要な遅角点火とすることもできる。

点火制御手段１７は第１判定時間Ｔｘが点火判定値ｔｘ未満の場合に、第２判定時間Ｔｙが即点火判定値ｔｙ１未満（又は点火判定値ｔｙ１未満）であれば即点火（又は進角点火）とし、第２判定時間Ｔｙが遅延点火判定値ｔｙ２３未満であれば遅延時間ｓ１，ｓ２後の遅延点火（又は遅角点火）とする一方、第１判定時間Ｔｘが点火判定値ｔｘ以上の場合には第２判定時間Ｔｙの大小に関係なく点火信号ｐを出力しない失火制御としてもよい。

各判定時間Ｔｘ，Ｔｙ，Ｔｚは、速度判定区間Ｘ，Ｙ，Ｚでの圧縮動作に要する時間であって、速度判定区間Ｘ，Ｙ，Ｚでの圧縮速度に対応するものである。一方、速度判定区間Ｘ，Ｙ，Ｚでの圧縮速度を角速度として把握することも可能である。従って、各判定時間Ｔｘ，Ｔｙ，Ｔｚは、制御上からすれば角速度と同義である。

１ エンジン点火装置
２ 磁石式発電機
３ 点火プラグ
４ 点火コイル
１３ 点火時期制御手段
１４ 始動運転制御手段
１５ 通常運転制御手段
１６ 判定時間計測手段
１７ 点火制御手段
１８ 点火可否判定手段
１９ 第１制御部
２０ 第２制御部
２１ 遅延時間記憶手段
Ｘ 第１速度判定区間
Ｙ 第２速度判定区間
Ｔｘ 第１判定時間
Ｔｙ 第２判定時間
ｔｘ 点火判定値
ｔｙ１ 即点火判定値
ｔｙ２３ 遅延点火判定値
ｔｙ２ 第１判定値
ｔｙ３ 第２判定値
ｔｙ４ 失火判定値
ｓ１ 第１遅延時間
ｓ２ 第２遅延時間
ｐ 点火信号

Claims (6)

1. 発電コイルからの出力波形に基づいてエンジン回転数に応じて点火時期を制御するようにしたエンジン点火装置において、
   圧縮行程でのエンジン回転時に発電コイルに誘起する出力波形から、その出力波形中の予め定められた第１速度判定区間に要する第１判定時間と、第１速度判定区間よりも後の第２速度判定区間に要する第２判定時間とを夫々計測する判定時間計測手段と、
   第１判定時間が点火判定値未満の場合に、第２判定時間が点火判定値未満のときに点火信号を出力し、第２判定時間が点火判定値以上のときに失火させる第１制御部と、
   第１判定時間が点火判定値以上の場合に、第２判定時間が失火判定値未満のときに点火信号を出力し、第２判定時間が失火判定値以上のときに失火させる第２制御部とを備えた
   ことを特徴とするエンジン点火装置。
2. 第１制御部は、第２判定時間が即点火判定値未満のときに点火信号を即出力し、第２判定時間が即点火判定値以上で遅延点火判定値未満のときに点火信号を遅延出力し、第２判定時間が遅延点火判定値以上のときに失火させる
   ことを特徴とする請求項１に記載のエンジン点火装置。
3. 遅延点火判定値は第１判定値と、これより大きい第２判定値とを含み、
   第１制御部は第２判定時間が第１判定値未満のときに第１遅延時間の経過後に、第２判定時間が第１判定値以上で第２判定値未満のときに第１遅延時間よりも大の第２遅延時間の経過後に夫々点火信号を遅延出力する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジン点火装置。
4. 第２制御部は、第２判定時間が失火判定値未満のときに点火信号を即出力する
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のエンジン点火装置。
5. 第２制御部の失火判定値は第１制御部の即点火判定値よりも小である
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のエンジン点火装置。
6. 判定時間計測手段は第２速度判定区間よりも後の第３速度判定区間に要する第３判定時間を計測し、
   第１制御部は、第３判定時間が切り替え判定値未満のときに遅延時間の経過後に点火信号を出力し、第３判定時間が切り替え判定値以上のときに波形契機の点火に切り替えて遅延時間の経過後の出力波形を契機に点火信号を出力する
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のエンジン点火装置。