JPS63117168A - 点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は内燃機関の点火装置に関し、特に、コンデンサ
放電式点火装置に関する。

「従来の技術」 従来のエンジン停止装置は例えばコンデンサ充電用の専
用発電機（マグネト）の電機子コイルに操作スイッチを
接続し、ｔｍ子コイルとコンデンサとの接続を断ったり
電機子コイルを短絡してコンデンサへの充電を停止して
いた。しかし、専用発電機の発生電圧は２００〜４００
ｖの高圧電圧であり、操作スイッチに高い電圧が印加さ
れ、耐圧が要求されると共に、感電事故のおそれをなく
すため特別の対策が必要になるという問題点があった。

そこで、電機子コイルに短絡用のサイリスタ（ＳＣＲ）
を接続し、そのサイリスタを操作スイッチで点弧する回
路構成として操作スイッチに印加される電圧の低下を図
ったもの（実開昭５４−１６９４０号）、また、その操
作スイッチを常閉スイッチで構成し操作スイッチの不良
時にも停止不能にならないようにしたもの（特開昭５５
−８１２６９号）等が提案されている。

しかし、いずれにしても電機子コイル短絡専用のサイリ
スタ回路を設けなければならず、装置が高価になり大型
化するという問題点があった。

「発明が解決しようとする問題点」 本発明は上記の問題点を解決するためなされたものであ
り、電機子コイル短絡用のサイリスタを特に設けること
なく点火を確実に停止することができ、操作スイッチに
も高電圧が印加されない安価な点火装置を提供すること
を目的とする。

ｒ問題点を解決するための手段」 このため本発明では、コンデンサと、そのコンデンサに
充電された電荷を点火コイルを経由して放電する放電経
路を断続するスイッチング素子と、最適な点火時期を演
算しその点火時期は前記スイッチング素子を導通させる
点火時期制御手段とを備えた点火装置において、エンジ
ンの停止を指令する停止信号を与えるストップスイッチ
と、その停止信号に従い前記演算された点火時期から引
続き連続して前記スイッチング素子を導通状態にする停
止制御手段と、を備えることを特徴とする点火装置が提
供される。

１作用」 上記の構成によれば、ストップスイッチが操作されると
点火のためのスイッチング素子が連続して導通状態とさ
れ、コンデンサは放電が終了した後も点火コイルを経由
する放電経路により短絡された状態が維持される。それ
故、コンデンサは充電されず電圧が上昇しないから、以
後の点火を確実に停止することができる。また、スイッ
チング素子が導通状態とされる時期はストップスイッチ
が操作された瞬間ではなく演算された正規の点火時期で
あるから、ストップスイッチの操作により誤った点火が
なされることがない、さらに、ストップスイッチは停止
制御手段に停止信号を与えるのみでよくコンデンサの充
放電経路を直接断続するものではないから、高電圧が印
加されることはなく、また、常閉、常開いずれのスイッ
チも使用可能であり信頼性が高い。

「実施例」 本発明の実施例について図面に従って具体的に説明する
。

第１図は本発明に係る点火装置を示す回路図である。

コンデンサ充電のための専用の発電機を構成するマグネ
トロータ１はクランク軸の回転に同期して回転駆動され
る。マグネトロータ１には突起２が設けられクランク軸
の回転角位置を知らせる。

マグネトロータ１の回転により電機子コイル３に高圧の
交流電圧が発生する。電機子コイル３の一端は接地され
、他端は整流用ダイオード４に接続されている。！１流
用ダイオード４のカソードはコンデンサ７に接続され、
コンデンサ７を充電する。

コンデンサ７は、サイリスタ８及び点火コイル９の一次
側コイルからなる直列回路により両端を接続されている
。サイリスタ８及び点火コイル９からなる直列回路はコ
ン、デンサ７の放電経路を構成し、サイリスタ８のカソ
ードと点火コイル９を接続する線は接地され電機子コイ
ル３の一端と接続されている。また、点火コイル９には
直流アーク用のダイオード６が接続されている０点火コ
イル９の二次側には点火プラグ１０が接続されている。

マグネトロータ１に近接して電磁ピックアップからなる
回転角センサ２０が設けられ、突起２の通過を検出して
回転角信号を出力する０回転角信号は波形整形回路２１
により整形され、マイクロコンピュータ２２の入カポ−
）Ｉｔに入力される。

マイクロコンピュータ２２は中央処理ユニット（ＣＰＵ
）、メモリ（ＲＯＭ、ｒ（ＡＭ）等を有する周知のもの
であり、水晶振動子２３からのクロック信号を受けて作
動する。マイクロコンピュータ２２のもう一つの入力ボ
ートエ２には、ストップスイッチ２４からの停止信号が
入力される。ストップスイッチ２４は常時閉の操作スイ
ッチであり、その一端が抵抗２５を経由して電源に接続
され、他端が接地されている。そして、ストップスイッ
チ２４を操作することによりハイレベル（Ｈ）の停止信
号をマイクロコンピュータ２２に与える。マイクロコン
ピュータ２２では回転角センサ２０からの回転角信号に
基き最適な点火時期を演算し、その点火時期に出力ボー
ト０．をハイレベルとし点火信号を出力する。マイクロ
コンピュータ２２の出力ポートＯ８は点弧回路２６に接
続される０点弧回路２６は点火信号が出力されている間
点弧パルスを発生しサイリスタ８を導通状態にする。

車輌用電源である電池２７はキースイッチ２８を介して
電源回路２９に接続されている。電源回路２９では電池
電圧から制御回路用の定電圧（たとえば５Ｖ）を作り、
マイクロコンピュータ２３、波形整形回路２１、点弧回
路２６等に供給する。

第２図は作動を説明する波形図である。

回転角センサ２０からの回転角信号Ａは、突起２の前端
及び後端をそれぞれ知らせる前端信号θＨ及び後端θＬ
からなる。前端信号ｅＨの発生間隔はマグネトロータ１
の一回転を示す、波形Ｂは電機子コイル３の無負荷電圧
を、波形りはコンデンサ７の電圧を各々示す、マイクロ
コンピュータ２２では回転角センサ２０からのＩＩＩＴ
端信号θＨ及び後端信号θＬの発生間隔からエンジンの
回転数を計算し、その回転数から演算される最適な点火
時期に出力ボート０．にハイレベルの点火信号Ｃを出力
しサイリスタ８を導通状態とする（第２図に５１で示す
）、サイリスタ８が導通状態とされることにより、コン
デンサ７の電荷が点火コイル９を経由して一気に放電さ
れ、点火プラグ１０に点火される。　一方、ストップス
イッチ２４からハイレベルの停止信号Ｅがマイクロコン
ピュータ２２の入力ボートＩ２に入力されると、その次
の点火時期に出力される点火信号がハイｌ／ベルのまま
維持される（第２図に５２で示す）０点火信号５２が出
力された瞬間にはコンデンサ７の電荷が放電され点火さ
れるものの、その後もサイリスタ８は導通状態が維持さ
れたままになる。このため、コンデンサ７が点火コイル
９により短絡され、また、電機子コイル３の両端がサイ
リスタ８により短絡された状態が維持される。それ故、
マグネトロータ１の回転にかかわらずコンデンサ７に充
電することができず、以後、点火は確実に停止される。

第３図はマイクロコンピュータ２２で演算されるエンジ
ン回転数と点火時期の関係で示す特性図である。所定回
転数Ｎ１以上で点火時期が進角される。

第４図乃至第６図は、以上述べた作動を実現するマイク
ロコンピュータ２２での処理を示すフローチャートであ
る。

第４図に示すベースルーチン１００は、キースイッチ２
８がオンされ電源が投入されると開始され、繰返し実行
される。

ステップ１０１では、メモリ（ＲＡＭ）内容のクリア、
入出力ボートの初期設定などの初期化が行なわれる。ス
テップ１０２では、信号計測フラグが１であるか否かが
調べられる。この信号計測フラグは、後に第５図にて説
明するステップ２３２でセットされるフラグであり、マ
グネトロータ１が一回転以上回転しエンジンの回転数演
算が可能であることを示すフラグである。１源投入時は
リセットされている。信号計測フラグが末だ１にセット
されてなければステップ１０３に進み、回転数の演算値
を所定の最小値ＭＩＮにセットする。−方、信号計測フ
ラグが１にセットされていればステップ１０４に進み、
回転角センサ２０がらの前端信号ｅＨと後端信号ｅＬの
発生間隔時間に基きエンジンの回転数を演算する。なお
、前端信号θＨ及び後端信号ＯＬの発生時刻は後に第５
図にて説明するステップ２１０及び２２０で記憶更新さ
れた値が用いられる。

ステップ１０５では、ストップスイッチ２４がら停止信
号が入力されているか否かを調べる０通常の運転時はス
トップスイッチ２４は操作されておらず停止信号が入力
されていないがち、ステップ１０６に進み、ストップフ
ラグを０にクリアする。一方、ストップスイッチ２４が
操作されているときはステップ１０７に進み、ストップ
フラグを１にセットする。以後の処理では、このストッ
プフラグにより点火後の処理が判断されることになる。

ステップ１０８では、ステップ１０４又は１０３で求め
られたエンジンの回転数に基き、第３図に示す様に、最
適な点火時期（点火進角）が演算される。ステップ１０
９では、実際の点火処理を行う瞬間の基準となる角度信
号を、回転角センサ２０からの前端信号ｅＨまたは後端
信号ｅＬのいずれにするかを求め、点火タイマセットポ
ジションとして記憶する。ステップ１１０では、ステッ
プ１０９で求められた基準時期（前端信号ＯＨ又は後端
信号ＯＬの発生時！Ｊ１）からステップ１０８で演算し
た最適な点火時期（点火進角）までの所要時間が計算さ
れ、点火タイマセラー値として記憶される。そして、ス
テップ１０２に戻り、以後繰返しステップ１０２乃至１
１０が実行され、点火時期等の値が計算され更新される
。

第５図に示す回転角信号割込ルーチン２００は、回転角
センサ２０からの前端信号θＨ又は後端信号θＬの入力
により起動される。

割込ルーチン２００が開始されると、ステップ２０１．
２０２にて、今回の割込みが突起２の前端を検出する前
端信号ＯＨによる割込みか、後端を検出する後端信号ｅ
Ｌによる割込みかが調べられ、それぞれステップ２１０
、又はステップ２２０に進む、信号ｅＨ，ｅＬのいずれ
でもなければ、誤信号であるからステップ２０３に進み
、今回の割込処理を終了する。

今回の割込みが前端の信号ｅＨによる割込みであれば、
ステップ２１０で、現在の時刻が読込まれ、今回の前端
信号θＨの入力時刻として記憶される０次のステップ２
１１では、前端の信号ｅＨが入力したことを示すＴＨフ
ラグが１にセットされる。ステップ２１２では、ベース
ルーチンのステップ１０９で求められた点火タイマセッ
トポジションが前端信号θＨの位置か否かが調べられる
。

点火タイマセットポジションが前端信号θＨの位置であ
ればステップ２１３に進み、所定のタイマにステップ１
１０で計算された点火タイマセット値を設定し、ステッ
プ２３０に進む、この結果、点火タイマセット値に相当
する時間の経過時点に第６図に示すタイマ割込み３００
が発生する。また、ステップ２１２で、点火タイマセッ
トポジションが前端信号θＨの位置でなければ、何も実
行せずステップ２３０に進む。

今回の割込みが後端信号ｅＬによる割込みであれば、ス
テップ２０２からステップ２２０に進む。

ステップ２２０では、現在の時刻が読込まれ、今回の後
端信号＋９Ｌの入力時刻として記憶される。

次のステップ２１１では、後端信号＋９Ｌが入力したこ
とを示すＴＬフラグが１にセットされる。ステップ２２
２では、ベースルーチンのステップ１０３．１０４で計
算されたエンジンの回転数が調べられ、進角開始回転数
Ｎ１以下であればステップ２２３に進む、ステップ２２
３では、直ちに出カポ−）０１をハイレベルとし点火信
号を出力してサイリスタ８を導通状態とする。即ち、回
転数Ｎ、以下では突起２の後端を検出する後端信号ｅＬ
が発生する角度位置での固定進角で点火される。

ステップ２２４では、ベースルーチンのステップ１０７
でセットされるストップフラグが１にセットされている
か否かが調べられる。ストップフラグが１であれば何も
実行せずステップ２３０に進む、この結果、点火信号が
オフされないことになる。一方、ストップフラグが１に
セットされていなければステップ２２５に進み、点火信
号のパルス幅時間（たとえば４００μＳ程度）に相当す
る値を所定のタイマに設定する。この結果、設定時間経
過時点にタイマ割込み３００が発生する。

ステップ２２２においてエンジン回転数がＮ。

以上であればステップ２２６に進む、ステップ２２６で
は、ベースルーチンのステップ１０９で求めた点火タイ
マセットポジションが後端信号ｅＬの位置か否かが調べ
られる０点火タイマセットポジションが後端信号ｅＬの
位置でなければ何も実行せずステップ２３０に進む、後
端信号θＬの位置であればステップ２２７に進む、ステ
ップ２２７では、ステップ１１０で計算された点火タイ
マセット値を所定タイマに設定し、ステップ２３０に進
む。

ステップ２３０．２３１では、ステップ２２１及び２１
１でそれぞれセットされるＴＬフラグ及びＴＨフラグが
１にセットされているか否かが調べられる０両者共セッ
トされていれば、マグネトロータ１は一回転以上しエン
ジンの回転数が計測できる状態であるからステップ２３
２に進み、信号計測フラグを１にセットする。一方、い
ずれか一つのフラグでもセットされていなければ、何も
実行せずステップ２３３に進み、今回の割込処理２００
を終了する。

第６図に示すタイマ割込ルーチン３００は、所定タイマ
に設定された時間が経過した時点に起動される。所定タ
イマは、回転角信号割込ルーチン２００のステップ２１
３．２２５及び２２７並びはタイマ割込ルーチン３００
のステップ３０３においてそれぞれ設定される。

割込ルーチン３００が開始されると、ステップ３０１に
て、マイクロコンピュータ２２の出力ポート０．が１に
セットされ点火信号が出力されている状態で′あるか否
かが調べられる。セットされていなければ、今回の割込
みはステップ２１３又は２２７による設定時間がタイム
アツプしたことによる割込みであるから、ステップ３０
２に進み、出力ボート０．をハイレベルにセットし点火
信号を出力する０次に、ステップ３０３にて、点火信号
のパルス幅時間を所定のタイマに設定し今回の割込み処
理３００を終了する。

一方、ステップ３０１で点火信号が出力されている状態
であれば、今回の割込みはステップ２２５又はステップ
３０３による設定時間がタイムアツプしたことによる割
込みがあるからステップ３０４に進む、ステップ３０４
では、ステップ１０７でセットされるストップフラグが
１にセットされているか否かが調べられる。セットされ
ていなければ通常の運転時であるからステップ３０５に
進み、出力ポートｏ１をロウレベルにして点火信号の出
力を停止する。ストップフラグが１にセットされていれ
ばストップスイッチ２４が操作されているのであるから
、ステップ３０４から何も実行せずステップ３０６に進
み今回の割込処理３００を終了する。この結果、点火信
号は所定パルス幅時間を経過してもロウレベルに落され
ずハイレベルのまま維持され、サイリスタ８は導通状態
のままに置かれる。

以上述べた処理により、たとえば、第２図に示す点火信
号５１が出力される通常運転時には、回転角信号の前端
信号θＨの割込みによりステップ２１３で点火までの時
間が所定タイマに設定され、その時間経過時点のタイマ
割込み３００によりステップ３０２で点火信号が出力さ
れ、ステップ３０３でパルス幅時間（たとえば４００μ
ｓ）が再び所定タイマに設定される。そして、パルス幅
時間経過時点のタイマ割込みによりステップ３０５で点
火信号が落され、サイリスタ８が遮断状態とされてコン
デンサ７に充電可能な状態とされ、次の点火に備える。

一方、ストップスイッチ２４が操作された後の点火信号
５２が出力される停止運転時には、信号の割込みにより
点火までの時間が設定され、ステップ３０２で点火信号
が出力されステップ３０３でパルス幅時間が所定タイマ
に設定されるまでの処理は通常運転時と同じ処理が行な
われる。しかし、パルス幅時間経過時点でのタイマ割込
み３００では、ストップフラグがセットされているため
ステップ３０５が実行されず、そのままタイマ割込処理
３００が終了する。それ故、点火信号５２はハイレベル
のまま維持される。

このようにして、電機子コイル３の短絡専用のサイリス
タ等スイッチング素子を設けることなく、確実に点火を
停止することができる。また、ストップスイッチ２４に
は制御用の低電圧が印加されるだけで電機子コイル３の
高電圧が印加されることはない、さらに、ストップスイ
ッチ２４の操作により誤った点火がなされむだ火が発生
するおそれがない。

本実施例は、ストップスイッチ２４に常閉スイッチを用
い、スイッチが開かれた際のハイレベルの信号を停止信
号として用いているから、ストップスイッチ２４の接触
不良、断線等の事故時には停止信号が入力されエンジン
が停止されるフェイルセーフ機能を有しているという利
点がある。しかし、ストップスイッチに常開スイッチを
用いることもプログラムの変更等により容易に可能であ
る。

前記実施例では、ストップスイッチ２４が開かれた間だ
け点火を停止しエンジンを停止する構成としたが、スト
ップスイッチが一回又は数回開かれたら点火を停止する
ワンタッチストップスイッチにしてもよい。

また、前記実施例では、サイリスタ８のカソードを接地
しサイリスタ８により電機子コイル３が直接短絡される
回路構成としたが、コンデンサの一端を接地し、サイリ
スクにより電機子コイルが点火コイルを経由して短絡さ
れる回路構成としても同様の効果を得ることができる。

また、ストップスイッチをサイドスタンドスイッチ等に
適用してサイドスタンド収容忘れ防止の安全装置とする
ことも可能である。

「発明の効果」 以上説明したように本発明は上記の構成を有し、ストッ
プスイッチからの停止信号により点火用のスイッチング
素子を点火動作後も引続き導通させ、コンデンサの充電
を阻止するものであるから、特別のスイッチング素子を
設けることなく点火を確実に停止することができ、また
、ストップスイッチにも高電圧が印加されることがない
という優れた効果がある。それ故、安価で、信頼性の高
いエンジン停止機能を有する点火装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は本発明に係る
点火装置の回路図、第２図は作動を説明する波形図、第
３図は点火時期の特性図、第４図乃至第６図はマイクロ
コンピュータでの実際の処理を示すフローチャートであ
る。 １１０．マグネトロータ、　２０１．突起、　３０．。 電機子コイル、　、７．、、コンデンサ、　８８８．サ
イリスタ（ス・イツチング素子）、　９０１１点火コイ
ル、１０　、、、点火プラグ、　２０．、、回転角セン
サ、２２　、、、マイクロコンピュータ、　２４．、、
ストップスイッチ。 第　１　図 第３図 Ｎ１　　　　回転数　　　　　う 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 コンデンサと、そのコンデンサに充電された電荷を点火
   コイルを経由して放電する放電経路を断続するスイッチ
   ング素子と、最適な点火時期を演算しその点火時期に前
   記スイッチング素子を導通させる点火時期制御手段とを
   備えた点火装置において、 エンジンの停止を指令する停止信号を与えるストップス
   イッチと、 その停止信号に従い前記演算された点火時期から引続き
   連続して前記スイッチング素子を導通状態にする停止制
   御手段と、 を備えることを特徴とする点火装置。