JPH10259777A - 汎用エンジンの点火時期制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 汎用エンジンを高い空燃比（薄い燃料）でも
安定して運転できるようにする装置を提供する。 【解決手段】 エンジンの出力軸２７と共に回転するマ
グネットＭの動作に応じて交流信号を出力するパルサコ
イル３６には、その信号から出力軸２７の回転角に応じ
たタイミング信号を生成する検出回路４２、タイミング
信号からエンジン回転数を求め、該回転数に応じた点火
時期を求めるマイクロコンピュータ４０、求めた点火時
期に基づき、点火駆動装置３４にて点火プラグ３２の駆
動タイミングを制御するための制御信号を生成する信号
生成回路４８を備えた電子制御装置３８が接続されてい
る。点火時期を進角或は遅角させて応答性よくエンジン
出力を制御するので、ガバナによるスロットルバルブの
開閉制御だけではハンチングが生じる程度に空燃比をリ
ーン化しても、動作の安定性を損なうことがない。

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、特に小
型船舶、小型発電機、芝刈機等に使用される汎用エンジ
ンの点火時期制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば芝刈機等に使用される
汎用エンジンは、小型で簡単な構造にして安価に構成す
るため、自動車用のエンジンのように運転状態に応じた
複雑な燃焼制御を実施することなく、単純に、予め設定
された一定のタイミングにて点火を行うと共に、スロッ
トル開度をエンジンの回転に応じて機械的に調整するガ
バナを設けることにより、エンジンが所定の定格回転数
にて定常運転されるように構成されている。

【０００３】そして、燃料の供給方法としては、電源供
給を受けなくても支障なく始動できるように、吸気経路
に設けられたマニホールドに発生する負圧を利用して燃
料を供給するキャブレターが用いられ、また、エンジン
の冷却方法としては、構造の簡単な空冷式が用いられて
いる。

【０００４】但し、空冷式は、自動車等のエンジンに用
いられる水冷式に比べると冷却能力が低いため、汎用エ
ンジンでは、キャブレタを、空燃比が理論空燃比よりか
なりリッチとなるように設定し、ガソリンの気化熱を利
用して冷却能力を補うようにされている。このため、汎
用エンジンの排ガスには、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水
素（ＨＣ）等が多く含まれていた。

【０００５】一方、近年、環境問題への意識の向上か
ら、これら汎用エンジンに対しても排ガス中の有害成分
を減少させようという動向があり、これに対応するため
には、空燃比を理論空燃比付近まで薄く（リーン化）す
る必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、キャブレタの
設定を変更して、単純に空燃比をリーン化したのでは、
燃焼温度や排気温度の上昇によりエンジンの耐久性を低
下させるだけでなく、負荷が急変した時の回転数の変動
が大きくなって、定格回転数に復帰するまでの時間が長
くなったり、場合によっては、エンジン回転のハンチン
グを引き起こしてしまうという問題があった。

【０００７】即ち、空燃比をリーン化した場合、例え
ば、エンジン回転数が低下した時に、ガバナがスロット
ル開度を大きくする方向に作動したとしても、燃料が薄
いので燃料の増量が遅れることになり、その結果、空燃
比は更にリーンとなってエンジン回転が更に低下する。
その後、燃料の増量が追いついてエンジン回転が上昇し
始めるが、その時には、スロットル開度は大きくなり過
ぎているので、エンジン回転は上昇し過ぎてしまう。す
ると、今度はガバナがスロットル開度を小さくする方向
に作動するが、燃料が薄いので燃料の減量が急激に行わ
れることになり、エンジン回転数が必要以上に低下す
る。以後、上述の動作が繰り返され、ハンチングが起こ
ってしまうのである。

【０００８】本発明は、上記問題点を解決するために、
汎用エンジンを高い空燃比（薄い燃料）でも安定して運
転できるようにする装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた請求項１に記載の発明は、予め設定された所
定の点火時期にて点火プラグを駆動し、しかも外部から
の制御信号によって、上記点火時期を制御可能に構成さ
れた点火駆動装置、及び所定の定格回転数にて定常運転
されるように、エンジン回転数に応じてスロットルバル
ブの開度を変化させるガバナを備えた汎用エンジンに用
いられる点火時期制御装置であって、上記汎用エンジン
の回転数を検出する回転数検出手段と、該検出手段が検
出するエンジン回転数に応じて、上記汎用エンジンの点
火時期を求める点火時期算出手段と、該点火時期算出手
段が算出する点火時期に従って上記点火駆動装置に点火
プラグを駆動させるための制御信号を生成する信号生成
手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１０】このように構成された請求項１に記載の汎
用エンジンの点火時期制御装置では、点火時期算出手段
が、回転数検出手段にて検出されたエンジン回転数に応
じて点火時期を算出し、信号生成手段が、この算出した
点火時期に従って点火駆動装置に点火プラグを駆動させ
るための制御信号を生成する。

【００１１】従って、本発明の汎用エンジンの点火時期
制御装置を用いれば、エンジン回転数に応じて点火時期
が制御されるため、汎用エンジンの出力を応答性よく調
整することができる。その結果、スロットルバルブによ
る制御だけでは、エンジン出力が不足又は過剰ぎみとな
る場合に、これを補ったり相殺したりすることができ、
例えば、汎用エンジンの空燃比をリーン化した時に生じ
るハンチング等を防止できる。つまり、本発明によれ
ば、排ガスを浄化するために、汎用エンジンの空燃比を
リーンの状態にしても、安定した運転を行うことができ
る。

【００１２】なお、点火時期による制御では、スロット
ルバルブによる制御と比較して、エンジン出力を調整で
きる範囲が小さいが、汎用エンジンでは、定常運転時に
おける回転数の変動範囲が比較的小さいので、十分に制
御できるのである。また、本発明の汎用エンジンの点火
時期制御装置を用いれば、点火時期の制御によって汎用
エンジンの運転状態が安定し、点火時期の制御を行わな
い装置に比べて発熱が抑制されるため、空燃比をリーン
化しても、エンジンの耐久性を損なうことなく運転させ
ることができる。

【００１３】ところで、図９（ａ）は、汎用エンジンの
点火時期と、汎用エンジンの始動性との関係を表すグラ
フであり、図９（ｂ）は、スロットル全開時における点
火時期とエンジン出力との関係を表すグラフである。図
９に示すように、点火時期をある程度以上進角させる
と、汎用エンジンの始動性は急激に劣化し、一方、エン
ジンの出力を最大にする点火時期は、汎用エンジンの始
動性が急激に劣化する比較的進角したエリア内にある。

【００１４】このため、従来の汎用エンジンの点火時期
は、始動性を確保できる範囲で最大限に進角させたタイ
ミングに設定されることになり、結局、最大出力が得ら
れるタイミングより遅角したタイミングに設定されるこ
とになる。つまり、汎用エンジンでは、最大出力が得ら
れる点火時期にて運転されているわけではないため、点
火時期を進角させれば、エンジンの出力、延いてはエン
ジン回転数を上昇させることができ、逆に、点火時期を
遅角させることで、エンジンの出力、延いてはエンジン
回転数を下降させることができるのである。

【００１５】そこで、請求項２に記載のように、点火時
期算出手段を、エンジン回転数が定格回転数より低下し
た場合に、点火駆動装置に予め設定されたものより進角
した点火時期が算出されるように構成すれば、負荷の増
大等により定格回転数より低下したエンジン回転数を、
速やかに元の定格回転数に復帰させることができる。

【００１６】また、請求項４に記載のように、点火時期
算出手段を、エンジン回転数が定格値より増大した場合
に、点火駆動装置に予め設定されたものより遅角した点
火時期が算出されるように構成すれば、負荷の減少等に
より定格回転数より増大したエンジン回転数を、速やか
に元の定格回転数に復帰させることができる。

【００１７】なお、汎用エンジンでは、ガバナの構造
上、スロットルバルブの全開時（高負荷時）には、エン
ジン回転数が定格回転数より低い回転数に落ち着いてし
まい、これに伴って、最大出力を得られる点火時期が、
定格回転数で回転している時よりも遅角する特性を有し
ている。

【００１８】そこで、請求項３に記載のように、点火時
期算出手段を、スロットルバルブの全開時には、点火時
期の進角量を制限するように構成すれば、スロットルバ
ルブが全開する高負荷時に、点火時期が必要以上に進角
してエンジン出力が低下し、制御性を劣化させてしまう
ようなことがなく、装置の信頼性を向上させることがで
きる。

【００１９】次に、請求項５に記載の発明は、請求項１
ないし請求項４のいずれかに記載の汎用エンジンの点火
時期制御装置において、上記回転数検出手段は、上記汎
用エンジンの出力軸の回転を磁気的に検出するため該汎
用エンジンに備え付けられたパルサーコイルからの検出
信号に基づいて、エンジン回転数を求めることを特徴と
する。

【００２０】このように構成された本発明の汎用エンジ
ンの点火時期制御装置によれば、エンジン回転数を検出
するために、改めてセンサ等を設ける必要がないので、
装置構成を簡易化することができる。また次に、請求項
６に記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれか
に記載の汎用エンジンにおいて、上記汎用エンジンの出
力軸の回転を磁気的に検出するため該汎用エンジンに備
え付けられたパルサーコイルからの出力を、整流平滑化
して直流電源を生成し、当該点火時期制御装置の各部に
電力供給する電源生成手段を設けたことを特徴とする。

【００２１】このように構成された本発明の汎用エンジ
ンの点火時期制御装置によれば、当該装置を駆動するた
めに、バッテリ等を備える必要がないため、装置を小型
化できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面と共
に説明する。図２は、本発明の点火時期制御装置が適用
された実施例の汎用エンジン２の概略構成図である。

【００２３】図２に示すように、本実施例の汎用エンジ
ン２は、燃料，空気からなる混合気の燃焼を行うシリン
ダ等が設けられたエンジン本体４と、外部から空気を吸
入してシリンダに供給する吸気管６と、シリンダからの
排ガスを排出するための排気管８とを備えている。

【００２４】このうち、吸気管６には、吸入空気を濾過
するエアクリーナ１０と、吸入空気量を制御するスロッ
トルバルブ１２と、吸気管６内に燃料を供給するキャブ
レタ１４とが取り付けられている。そして、キャブレタ
１４は、吸気管６を細経に形成してなるマニホールド１
４ａと、燃料タンク１６から供給される燃料をフロート
Ｆの上下移動により調節して蓄えるフロート室１４ｂ
と、フロート室１４ｂとマニホールド１４ａとを連通し
て燃料を吸気管６に供給するノズル１４ｃとを備えてお
り、マニホールド１４ａに発生する負圧を利用して燃料
を供給するように構成されている。

【００２５】また、吸気管６には、後述する空燃比制御
を行うために、マニホールド１４ａを迂回してスロット
ルバルブ１２の上流及び下流に空気を供給するバイパス
路１８を備えており、このバイパス路１８には、その経
路を開閉２位置に制御する電磁弁２０が配設されてい
る。なお、バイパス路１８は、エアクリーナ１０付近の
取り込み位置から電磁弁２０までは一本の経路１８ａで
あり、電磁弁２０の箇所で分岐され、スロットルバルブ
１２より上流側に接続された経路１８ｂは太く、下流側
に接続された経路１８ｃは細く形成されている。

【００２６】一方、排気管８には、排ガスに含まれる酸
素ガスを検出する酸素センサ２２と、排ガスを浄化する
排ガス浄化触媒２４と、排気音を低減するマフラー２６
とが取り付けられている。なお、酸素センサ２２は、ジ
ルコニア固体電解質基板の両面に白金電極を設けた酸素
濃淡電池を使用しており、その起電力が所定の空燃比
（ここではＡ／Ｆ＝１４．３）にて急変するタイプのい
わゆるλセンサである。

【００２７】次に、エンジン本体４は、エンジン出力を
取り出す出力軸２７（図１参照）を備えており、この出
力軸２７には、冷却用のフィンを備えたフライホイール
２８、及びエンジンの回転数に応じてスロットルバルブ
の開度を変化させるガバナ３０が取り付けられている。

【００２８】また、フライホイール２８の近傍には、フ
ライホイール２８に取り付けられたマグネットＭの近接
／離隔に応じて、点火プラグ３２を駆動するための高電
圧を発生させる点火駆動装置３４と、同様にマグネット
Ｍの近接／離隔に応じて交流信号を発生するパルサーコ
イル３６とが設けられている。

【００２９】そして、パルサーコイル３６及び酸素セン
サ２２からの信号は、これらの信号に基づいて、点火駆
動装置３４及び電磁弁２０を駆動制御する点火時期制御
装置としての電子制御ユニット（ＥＣＵ）３８に入力さ
れている。ここで図１は、点火駆動装置３４及びＥＣＵ
３８の構成を表す説明図である。

【００３０】図１に示すように、点火駆動装置３４は、
マグネットＭの近接／離隔に応じて電流を発生させる１
次側コイルＬ１及び点火プラグ３２に接続された２次側
コイルＬ２からなる点火コイル３４ａと、１次側コイル
Ｌ１の一端にコレクタ、他端にエミッタが接続されたト
ランジスタＴｒ１、トランジスタＴｒ１のコレクタ・ベ
ース間に接続され、トランジスタＴｒ１にベース電流を
供給する抵抗Ｒ１、コレクタがトランジスタＴｒ１のベ
ースに接続され、エミッタがトランジスタＴｒ１のエミ
ッタに接続されたトランジスタＴｒ２、及び１次側コイ
ルの両端電圧を分圧してトランジスタＴｒ２のベースに
供給する抵抗Ｒ２，Ｒ３にて構成されたイグナイタ３４
ｂとからなる。

【００３１】このように構成された点火駆動装置３４は
以下のように動作する。なお、図３（ａ）は、１次側コ
イルＬ１の両端電圧Ｖａ（トランジスタＴｒ１のエミッ
タ電圧），抵抗Ｒ２，Ｒ３の分圧電圧（トランジスタＴ
ｒ２のベース電圧）Ｖｂ，２次側コイルＬ２の両端電圧
（点火プラグ３２への印加電圧）Ｖｃを表す波形図であ
る。

【００３２】図３（ａ）に示すように、まず、マグネッ
トＭが点火コイル３４ａの近傍を通過（時刻Ｔ１）して
離れていく時に、１次側コイルＬ１によってトランジス
タＴｒ１のコレクタ側を正とする起電力が発生し、抵抗
Ｒ１を介してトランジスタＴｒ１のベースに電流が供給
され、トランジスタＴｒ１がオンする。これにより、１
次側コイルＬ１及びトランジスタＴｒ１にて形成された
閉ループに電流が流れる。

【００３３】その後、トランジスタＴｒ１のコレクタ電
流が飽和すると、１次側コイルＬ１の両端電圧Ｖａが上
昇し、抵抗Ｒ２，Ｒ３での分圧電圧Ｖｂも上昇する。そ
して、この分圧電圧ＶｂがトランジスタＴｒ２のオン電
圧を超えると（時刻Ｔ２）、トランジスタＴｒ２がオン
することにより、トランジスタＴｒ１がオフする。する
と、１次側コイルＬ１の電流が遮断されるため、２次側
コイルＬ２に高電圧が発生し、この高電圧が点火プラグ
３２に印加され、点火プラグ３２での放電が行われる。

【００３４】なお、イグナイタ３４ｂを構成するトラン
ジスタＴｒ２のベースには、ＥＣＵ３８からの制御信号
Ｓを印加するための信号線が接続されており、トランジ
スタＴｒ２のオンオフ、即ち１次側コイルＬ１に流れる
電流の遮断、延いては点火プラグ３２での点火タイミン
グを、ＥＣＵ３８から制御可能に構成されている。

【００３５】つまり、図３（ｂ）に示すように、抵抗Ｒ
２，Ｒ３の分圧電圧ＶｂがトランジスタＴｒ２のオン電
圧に達する前に、制御信号ＳによってトランジスタＴｒ
２を強制的にオンすると、点火プラグ３２での点火タイ
ミングが進角し、また、制御信号Ｓによってトランジス
タＴｒ２のベース電圧をオン電圧より小さなものに強制
的に保持しておき、通常の点火タイミング（時刻Ｔ２）
より遅いタイミングでトランジスタＴｒ２をオンする
と、点火プラグ３２での点火タイミングが遅角するので
ある。なお図３（ｂ）は、制御信号Ｓ、及び制御信号Ｓ
を印加した場合の１次コイルＬ１の両端電圧Ｖａを表す
波形図である。

【００３６】次に、ＥＣＵ３８は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，Ｒ
ＡＭを備えた周知のマイクロコンピュータ４０を中心に
構成され、パルサーコイル３６の出力から、マグネット
Ｍの通過を検出して、パルス状のタイミング信号を生成
する検出回路４２と、酸素センサ２２を駆動して検出信
号を取り出す酸素センサ駆動回路４４と、検出回路４２
からのタイミング信号に同期して、電磁弁２０を駆動す
る電磁弁駆動回路４６と、同様に検出回路４２からのタ
イミング信号に同期して、イグナイタ３４ｂへの制御信
号Ｓを生成する信号生成回路４８と、これら各回路４
２，４４，４６，４８を介して入出力される信号を、マ
イクロコンピュータ４０に入出力するためのＩ／Ｏ回路
５０と、パルサーコイル３６の出力を、整流平滑化して
所定の直流電源ＶDDを生成し、ＥＣＵ３８の各部に電源
供給する電源回路５２とを備えている。

【００３７】そして、マイクロコンピュータ４０は、酸
素センサ２２からの検出信号やパルサーコイル３６から
のタイミング信号に基づいて、空燃比が一定となるよう
に電磁弁２０を制御する空燃比制御処理や、点火プラグ
３２の点火時期を制御する点火進角制御処理等を実行す
る。

【００３８】なお、電磁弁駆動回路４６は、マイクロコ
ンピュータ４０が設定するデューティ比に従い、しか
も、検出回路４２からのタイミング信号に同期して電磁
弁２０を開閉するように構成され、また、信号生成回路
４８は、Highレベル、Low レベル、ハイインピーダンス
の３ステートの制御信号Ｓを出力し、未制御時には、ハ
イインピーダンスを出力するように構成されている。

【００３９】ここで、図４は、マイクロコンピュータ４
０が実行する空燃比制御の動作概要を表すタイムチャー
トである。空燃比制御では、まず、図４に示すように、
周期的に電磁弁２０に長い開時間ＴＣを数回（ここでは
２回）与え、このとき、酸素センサ２２での検出信号が
リーンに反転する反転時間ＴＤを測定する。そして、こ
のリーン反転時間ＴＤが所定のしきい値より短い場合に
は、電磁弁２０の開時間を長く、逆にリーン反転時間Ｔ
Ｄが所定のしきい値より長い場合には、電磁弁２０の開
時間を短くするように電磁弁２０を開閉するデューティ
比を設定する。

【００４０】即ち、長い開時間ＴＣを与えた時に、元々
の空燃比がリッチであれば、リーン側に反転した酸素セ
ンサ２２の出力は、すぐにリッチに戻り、逆に、元々の
空燃比がリーンであれば、酸素センサ２２の出力は、長
い間リーンに留まるため、上述のように、電磁弁２０を
開閉するデューティ比を設定して、空気の増量又は減量
を図るのである。

【００４１】なお、この空燃比制御は、本願出願人が既
に出願した特願平８−２８５２１９号に詳述されている
ので、ここでは、これ以上の説明は省略する。次に、マ
イクロコンピュータ４０が実行する点火時期制御を、図
５に示すフローチャートに沿って説明する。

【００４２】なお、本処理は、当該汎用エンジン２の始
動により、電源回路５２からマイクロコンピュータ４０
への電源供給が開始されると起動され、この電源供給が
継続している間、繰り返し実行され。まずＳ１１０で
は、検出回路４２からのタイミング信号に基づき、エン
ジン回転数を算出する。これは、例えば、タイミング信
号の発生間隔から簡単に求めることができる。

【００４３】次に、Ｓ１２０では、Ｓ１１０にて算出さ
れたエンジン回転数から、最適な点火進角を求める。な
お、マイクロコンピュータ４０のＲＯＭには、エンジン
回転数と点火進角とを対応させたテーブルが予め記憶さ
れており、点火進角は、このテーブルからエンジン回転
数に基づいて求められる。

【００４４】ところで、エンジン回転数から点火進角を
求めるテーブルは、図６に示すように、イグナイタ３４
ｂがＥＣＵ３８により制御されていない時の点火進角、
即ちエンジンの始動性等を考慮して予め設定された点火
進角（以下、設定点火角）を０゜として、エンジン回転
数：０〜３２００［ｒｐｍ］では点火進角０゜に、３２
００〜３５４０［ｒｐｍ］では５゜に、３５４０〜３５
６０［ｒｐｍ］では、回転数に応じて５゜〜１０゜の間
で漸次増大するうように、３５６０〜３６００［ｒｐ
ｍ］では、回転数に応じて１０゜〜０゜の間で漸次減少
するように設定されている。更に、３６００〜３６８０
［ｒｐｍ］では、回転数に応じて０゜〜−５゜の間で漸
次減少するように、３６８０〜３７００［ｒｐｍ］で
は、回転数に応じて−５゜〜０゜の間で漸次増大するよ
うに設定されている。

【００４５】なお、これは、エンジン回転数が３５６０
［ｒｐｍ］以上では、設定された点火角に対して約１０
゜進角させた時に最大出力となり、スロットル全開時に
落ち着く回転数３５４０［ｒｐｍ］以下では、約５゜進
角させた時に、最大出力となるような特性を有する汎用
エンジンを用いた場合の設定である。

【００４６】続くＳ１３０では、Ｓ１２０にて求められ
た点火進角に従って信号生成回路４８を設定して、信号
生成回路４８に、イグナイタ３４ｂへの制御信号Ｓを出
力させる。即ち、タイミング信号が検出される回転角は
一定しているため、点火進角のタイミングを、タイミン
グ信号を起点とした時間に換算して信号生成回路４８に
与えることにより、信号生成回路４８では、この換算時
間及びタイミング信号に従って、制御信号Ｓを出力する
のである。

【００４７】具体的には、制御する点火進角が０゜の時
には、制御信号Ｓをハイインピーダンスに保持すること
で、イグナイタ３４ｂの設定点火角（点火進角０゜）に
て点火プラグ３２を駆動でき、また、制御する点火進角
がマイナスの時には、イグナイタ３４ｂによる設定点火
角での電流遮断が行われないよう、設定点火角になる前
に制御信号Ｓを一旦Low レベルとし、その後、算出され
たタイミングにてHighレベル（又はハイインピーダン
ス）とすることで、設定点火角より遅い（遅角した）タ
イミングにて点火プラグ３２を駆動でき、更に、制御す
る点火進角がプラスの時には、算出されたタイミングに
て単純に制御信号ＳをHighレベルとすることで、設定点
火角より早い（進角した）タイミングにて点火プラグ３
２を駆動できる。

【００４８】ここで、図７は、汎用エンジン２のキャブ
レタ１４及びガバナ３０を、従来の汎用エンジンのよう
に、空燃比がリッチ（ここでは、Ａ／Ｆ＝１２）の状態
で最適に動作するよう設定後、酸素センサ２２及び電磁
弁２０による空燃比制御を行い、空燃比がリーン（ここ
ではＡ／Ｆ＝１４）の状態で動作するようにキャブレタ
１４のみを調整して、汎用エンジン２を動作させた時の
結果を表すグラフである。

【００４９】図７に示すように、点火進角制御を行わな
い（ＯＦＦ）時、即ち、ガバナ３０によるスロットルバ
ルブ１２の開閉だけでエンジン出力を制御している時に
は、空燃比及びエンジン回転数が不安定になりハンチン
グが発生するのであるが、点火進角制御を実行（ＯＮ）
すると、ハンチングが収束して、空燃比（Ａ／Ｆ＝１４
付近）及びエンジン回転数（３６００ｒｐｍ付近）が共
に安定する。

【００５０】また、図８は、エンジンの出力軸２７に負
荷として発電機を接続し、汎用エンジン２を、上述の点
火進角制御を実行させながら動作させた場合と、空燃比
がリッチの状態で動作する従来の汎用エンジンの設定に
て動作させた場合とで、負荷投入直後のエンジン回転数
の変化状態（過渡レスポンス）を測定した結果を表すグ
ラフである。

【００５１】本実施例の汎用エンジン２におけるエンジ
ン回転数の変動量は、図７（ａ）に示すように、無負荷
状態から１０００Ｗの負荷を投入した場合には、点火進
角制御を行わない場合と比較して６３．８％改善され、
また図７（ｂ）に示すように、１０００Ｗの負荷から２
０００Ｗの負荷に増大させた場合には、同様に２６．７
％改善され、更に図７（ｃ）に示すように、無負荷状態
から２０００Ｗの負荷を投入した場合には、同様に１
７．１％改善された。

【００５２】即ち、本実施例の汎用エンジン２では、負
荷変動に対するエンジン回転数の変動量が低減し、安定
した運転が行われることがわかる。以上説明したよう
に、本実施例の汎用エンジン２によれば、エンジン回転
数が定格回転数より下降すると、点火時期を進角させる
ことにより、エンジン出力（エンジン回転数）を増大さ
せ、逆に定格回転数より上昇すると点火時期を遅角させ
ることにより、エンジン出力（エンジン回転数）を減少
させる点火進角制御を行っているので、負荷変動等によ
りエンジン回転数が変動しても、エンジン回転数を定格
回転数に応答性よく復帰させることができ、運転（エン
ジン回転）の安定性を向上させることができる。

【００５３】また、点火進角制御では、エンジン出力
を、スロットルバルブ１２による制御に比べて応答性よ
く調整できるので、点火進角制御を行わない従来の汎用
エンジンではハンチングを起こしてしまうような高い空
燃比（薄い燃料）にて運転しても、エンジン出力や負荷
変動に対する応答性を低下させることなく、安定した運
転を実現でき、その結果、排ガスの浄化も図ることがで
きる。

【００５４】更に、本実施例の汎用エンジン２では、エ
ンジン回転数の低下に応じて単純に点火時期の進角量を
大きくするのではなく、スロットル全開時に落ち着く回
転数付近では、最大出力を取り出せるような点火進角と
なるように、進角量を制限しているので、スロットル全
開時、即ち高負荷時の出力や燃費を向上させることがで
きる。

【００５５】また更に、本実施例では、ＥＣＵ３８を駆
動するための電源供給や、点火進角制御に必要なタイミ
ング信号の検出を、汎用エンジンに一般的に備え付けら
れているパルサーコイル３６を利用して行っているの
で、従来の汎用エンジンであっても、ＥＣＵ３８を付加
すると共に、イグナイタ３４ｂをＥＣＵ３８からの制御
が可能なものに取り替えるだけで、エンジン出力の安定
性の向上や排ガスの浄化を簡単に図ることができる。

【００５６】また、ＥＣＵ３８を駆動するために、バッ
テリを備えていなくてもよいため、装置を小型に構成で
きる。以上、本発明の実施例について説明したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、様々な態様
にて実施することができる。

【００５７】例えば、上記実施例では、ＥＣＵ３８から
イグナイタ３４ｂを制御する時に、進角，遅角の両方を
行うように構成したが、例えば、イグナイタ３４ｂの設
定点火角を上記実施例より５゜遅角させ、図６のグラフ
に示された設定を、３２００〜３７００［ｒｐｍ］の範
囲では、５゜ずつ進角させ、ＥＣＵ３８からの制御は、
進角のみを行えばよいように構成してもよい。

【００５８】また、上記実施例では、酸素センサ２２を
備え、吸入空気のバイパス路１８に設けた電磁弁２０を
駆動して空燃比制御を実行できるように構成された汎用
エンジン２に適用した例を説明したが、酸素センサ２
２，バイパス路１８，電磁弁２０を備えていない、より
単純な構成の汎用エンジンに適用してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の汎用エンジンにおける要部の構成を
表す説明図である。

【図２】 実施例の汎用エンジンの全体構成図である。

【図３】 点火駆動装置の動作を表す波形図である。

【図４】 空燃比制御の動作概要を説明するためのタイ
ムチャートである。

【図５】 マイクロコンピュータにて実行される点火進
角制御処理を表すフローチャートである。

【図６】 エンジン回転数に対する点火進角の設定値を
表すグラフである。

【図７】 点火進角制御によるハンチング防止効果を表
す測定結果のグラフである。

【図８】 点火進角制御による過渡レスポンス改善効果
を表す測定結果のグラフである。

【図９】 汎用エンジンの点火進角に対する始動性及び
出力特性を表すグラフである。

【符号の説明】 ２…汎用エンジン ４…エンジン本体 ６…
吸気管 ８…排気管 １０…エアクリーナ １２…
スロットルバルブ １４…キャブレタ １４ａ…マニホールド １４
ｂ…フロート室 １４ｃ…ノズル １６…燃料タンク １８
…バイパス路 ２０…電磁弁 ２２…酸素センサ ２４
…排ガス浄化触媒 ２６…マフラー ２７…出力軸 ２８
…フライホイール ３０…ガバナ ３２…点火プラグ ３４
…点火駆動装置 ３４ａ…点火コイル ３４ｂ…イグナイタ ３６
…パルサーコイル ３８…ＥＣＵ ４０…マイクロコンピュータ
４２…検出回路 ４４…酸素センサ駆動回路 ４６…電磁弁駆動
回路 ４８…信号生成回路 ５０…Ｉ／Ｏ回路 ５２
…電源回路 Ｔｒ１，Ｔｒ２…トランジスタ Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３
…抵抗Ｒ Ｌ１…１次側コイル Ｌ２…２次側コイル

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め設定された所定の点火時期にて点火
   プラグを駆動し、しかも外部からの制御信号によって、
   上記点火時期を制御可能に構成された点火駆動装置、及
   び所定の定格回転数にて定常運転されるように、エンジ
   ン回転数に応じてスロットルバルブの開度を変化させる
   ガバナを備えた汎用エンジンに用いられる点火時期制御
   装置であって、 上記汎用エンジンの回転数を検出する回転数検出手段
   と、 該検出手段が検出するエンジン回転数に応じて、上記汎
   用エンジンの点火時期を求める点火時期算出手段と、 該点火時期算出手段が算出する点火時期に従って上記点
   火駆動装置に点火プラグを駆動させるための制御信号を
   生成する信号生成手段と、 を備えたことを特徴とする汎用エンジンの点火時期制御
   装置。
2. 【請求項２】 上記点火時期算出手段は、エンジン回転
   数が上記定格回転数より低下した場合に、上記点火駆動
   装置に予め設定されたものより進角した点火時期を算出
   することを特徴とする請求項１に記載の汎用エンジン。
3. 【請求項３】 上記点火時期算出手段は、上記スロット
   ルバルブの全開時に、上記点火時期の進角量を制限する
   ことを特徴とする請求項２に記載の汎用エンジン。
4. 【請求項４】 上記点火時期算出手段は、エンジン回転
   数が上記定格回転数より増大した場合に、上記点火駆動
   装置に予め設定されたものより遅角した点火時期を算出
   することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれ
   かに記載の汎用エンジン。
5. 【請求項５】 上記回転数検出手段は、上記汎用エンジ
   ンの出力軸の回転を磁気的に検出するため該汎用エンジ
   ンに備え付けられたパルサーコイルからの検出信号に基
   づいて、エンジン回転数を求めることを特徴とする請求
   項１ないし請求項４のいずれかに記載の汎用エンジンの
   点火時期制御装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれかに記
   載の汎用エンジンの点火時期制御装置において、 上記汎用エンジンの出力軸の回転を磁気的に検出するた
   め該汎用エンジンに備え付けられたパルサーコイルから
   の出力を、整流平滑化して直流電源を生成し、当該点火
   時期制御装置の各部に電力供給する電源生成手段を設け
   たことを特徴とする汎用エンジンの点火時期制御装置。