JP2749894B2 - パワーチェーンソーにおける２サイクルエンジンの点火回路 - Google Patents
パワーチェーンソーにおける２サイクルエンジンの点火回路Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スイッチを介して電源に接続されている点
火プラグと、スイッチを操作する電子制御回路とを有
し、該電子制御回路がクランク軸の角度と、エンジンの
回転数のような他の作動パラメータとに依存してスイッ
チを閉じ、点火機能を発動させるようになっている内燃
機関の、特にパワーチェーソー等の手で案内される作業
機械の内燃機関の点火回路に関するものである。
火プラグと、スイッチを操作する電子制御回路とを有
し、該電子制御回路がクランク軸の角度と、エンジンの
回転数のような他の作動パラメータとに依存してスイッ
チを閉じ、点火機能を発動させるようになっている内燃
機関の、特にパワーチェーソー等の手で案内される作業
機械の内燃機関の点火回路に関するものである。
制御回路としてマイクロプロセッサを備えたこの種の
点火回路は、スウェーデンのチェーンソーJonsered 205
1として知られている。マイクロプロセッサは点火を各
回転数範囲に適するように調整して最適な点火を保証し
ている。しかしながらある回転数から加速または減速す
る場合、回転数が上昇または下降するにつれて点火時点
が狂ってしまう。その結果回転数が緩慢に変化してしま
う。それ故点火時点は吸い込まれて油脂成分を含有し、
または体積が縮小している混合気に適しているとは言え
ず、よって排ガスの性質に悪影響を及ぼす。
点火回路は、スウェーデンのチェーンソーJonsered 205
1として知られている。マイクロプロセッサは点火を各
回転数範囲に適するように調整して最適な点火を保証し
ている。しかしながらある回転数から加速または減速す
る場合、回転数が上昇または下降するにつれて点火時点
が狂ってしまう。その結果回転数が緩慢に変化してしま
う。それ故点火時点は吸い込まれて油脂成分を含有し、
または体積が縮小している混合気に適しているとは言え
ず、よって排ガスの性質に悪影響を及ぼす。
特に２サイクルエンジンの場合には、アイドリング時
の回転数の安定性が問題となるが、高回転数及び最大回
転数においても調整は容易でない。上記の公知の点火時
点調整方法にはある種の改善が見られるが、すべての回
転数範囲で回転数の安定性が得られているとは言えな
い。
の回転数の安定性が問題となるが、高回転数及び最大回
転数においても調整は容易でない。上記の公知の点火時
点調整方法にはある種の改善が見られるが、すべての回
転数範囲で回転数の安定性が得られているとは言えな
い。
本発明の課題は、電気的な制御回路を備えた点火回路
において、調整装置の介入にできるだけ迅速に応動する
ようにして各回転数範囲で回転数を高程度に安定させる
ことができるようにすることである。
において、調整装置の介入にできるだけ迅速に応動する
ようにして各回転数範囲で回転数を高程度に安定させる
ことができるようにすることである。
本発明は、上記課題を解決するため、制御回路がアイ
ドリング調整回路と最大回転数調整回路とを有し、A,
k1,k2を調整装置及びエンジン特有の定数とし、且つΔn
1を目標アイドリング回転数と実際の回転数の差とした
とき、アイドリング調整回路が、アイドリング回転数の
調整範囲内で、点火時点（Zzp2）を式 Zzp2＝Ａ＋k1Δn1＋k2∫Δn1dt にしたがって決定することを特徴とするものである。
ドリング調整回路と最大回転数調整回路とを有し、A,
k1,k2を調整装置及びエンジン特有の定数とし、且つΔn
1を目標アイドリング回転数と実際の回転数の差とした
とき、アイドリング調整回路が、アイドリング回転数の
調整範囲内で、点火時点（Zzp2）を式 Zzp2＝Ａ＋k1Δn1＋k2∫Δn1dt にしたがって決定することを特徴とするものである。
本発明による点火回路は、アイドリング調整回路と高
回転数調整回路とを有している。アイドリング調整回路
と高回転数調整回路は、負荷時またはアイドリング時に
依存して交互に作動する。アイドリング時には、点火時
点が式 Zzp2＝Ａ＋k1Δn1＋k2∫Δn1dt にしたがって決定される。この場合、確認された回転数
の差は比例項として、及び積分項として調整装置の特性
に影響を与えている。本発明によれば、PI特性を備えた
調整系が提供され、この調整系によりアイドリング回転
数を高安定にすることができる。回転数に僅かでも狂い
があると、目標回転数と実際の回転数との差の大きさが
点火時点を決定する際に影響を与えるばかりではなく、
時間的なずれとその大きさも影響を与える。従って時期
尚早に且つその都度の状況に適合するように調整装置が
介入するので、所望のアイドリング回転数に迅速に復帰
させることでき、その結果回転数の高安定性が与えられ
ている。特にパワーチェーソーの場合、アイドリングの
回転数が安定していると、ソーチェーンを駆動している
遠心クラッチが確実にはずれ、アイドリング状態にある
ソーチェーンは確実に停止する。従って本発明による点
火回路を備えたパワーチェーンソーによる事故の危険性
は、アイドリング時の回転数が安定しているので少なく
なる。
回転数調整回路とを有している。アイドリング調整回路
と高回転数調整回路は、負荷時またはアイドリング時に
依存して交互に作動する。アイドリング時には、点火時
点が式 Zzp2＝Ａ＋k1Δn1＋k2∫Δn1dt にしたがって決定される。この場合、確認された回転数
の差は比例項として、及び積分項として調整装置の特性
に影響を与えている。本発明によれば、PI特性を備えた
調整系が提供され、この調整系によりアイドリング回転
数を高安定にすることができる。回転数に僅かでも狂い
があると、目標回転数と実際の回転数との差の大きさが
点火時点を決定する際に影響を与えるばかりではなく、
時間的なずれとその大きさも影響を与える。従って時期
尚早に且つその都度の状況に適合するように調整装置が
介入するので、所望のアイドリング回転数に迅速に復帰
させることでき、その結果回転数の高安定性が与えられ
ている。特にパワーチェーソーの場合、アイドリングの
回転数が安定していると、ソーチェーンを駆動している
遠心クラッチが確実にはずれ、アイドリング状態にある
ソーチェーンは確実に停止する。従って本発明による点
火回路を備えたパワーチェーンソーによる事故の危険性
は、アイドリング時の回転数が安定しているので少なく
なる。
本発明の有利な実施態様では、ある一定時間間隔だけ
高回転数調整回路の調整ブランチを並行ブランチを介し
て迂回するようになっている。その結果エンジンを課題
回転数に調整することができる。上記の一定時間が経過
した後、高回転数調整回路の調整ブランチが再び作動す
る。このことは、短時間非常に高い回転数が必要である
場合、例えばパワーチェーソーにおいて切り始めの場合
とか突き刺して切断する場合とかに特に有利である。な
お、従来の回転数に限界があるパワーチェーンソーにお
いてはこのような過大回転数は不可能である。
高回転数調整回路の調整ブランチを並行ブランチを介し
て迂回するようになっている。その結果エンジンを課題
回転数に調整することができる。上記の一定時間が経過
した後、高回転数調整回路の調整ブランチが再び作動す
る。このことは、短時間非常に高い回転数が必要である
場合、例えばパワーチェーソーにおいて切り始めの場合
とか突き刺して切断する場合とかに特に有利である。な
お、従来の回転数に限界があるパワーチェーンソーにお
いてはこのような過大回転数は不可能である。
前記時間間隔は一定に設定することもでき、また可変
であることもできる。有利な実施例態様では、並行ブラ
ンチにカウンタが設けられ、該カウンタは所定のカウン
トからカウントダウンし、カウントがゼロに近くなった
とき、またはゼロになったとき調整ブランチに切換えら
れる。所定のカウントからゼロへカウントダウンするこ
とによって決定される前記時間間隔は、並行ブランチが
クランク軸の１回転ごとに１回実行されるので、エンジ
ンの実際の過大回転数に直接依存している。
であることもできる。有利な実施例態様では、並行ブラ
ンチにカウンタが設けられ、該カウンタは所定のカウン
トからカウントダウンし、カウントがゼロに近くなった
とき、またはゼロになったとき調整ブランチに切換えら
れる。所定のカウントからゼロへカウントダウンするこ
とによって決定される前記時間間隔は、並行ブランチが
クランク軸の１回転ごとに１回実行されるので、エンジ
ンの実際の過大回転数に直接依存している。
特に重要なのは、高回転数調整回路を迂回している気
化器調整用の並行ブランチである。並行ブランチを実行
する際、過大回転数はメモリ装置に記憶される。調整ブ
ランチに切換わった後、メモリ装置により、記憶された
過大回転数が所定の許容目標最大回転数と比較される。
記憶された過大回転数が許容目標最大回転数に対し例え
ば±１％の許容公差範囲にあれば、光学的表示装置、例
えば発光ダイオードが制御される。記憶された過大回転
数が許容公差範囲外であれば、発光ダイオードは制御さ
れない。回転数を安定させるために調整装置が設けられ
ているにもかかわらず、本発明にしたがって設けられる
表示装置は、混合気が最適になるように気化器を調整す
る。もしこの表示装置が設けられていないと、予じめ回
転数が制限されているので、気化器の誤調整による過大
回転数が許容されず、その結果操作者は、最大回転数に
制限された回転数に関して気化器が誤調整されているこ
とを確認することができなくなる。
化器調整用の並行ブランチである。並行ブランチを実行
する際、過大回転数はメモリ装置に記憶される。調整ブ
ランチに切換わった後、メモリ装置により、記憶された
過大回転数が所定の許容目標最大回転数と比較される。
記憶された過大回転数が許容目標最大回転数に対し例え
ば±１％の許容公差範囲にあれば、光学的表示装置、例
えば発光ダイオードが制御される。記憶された過大回転
数が許容公差範囲外であれば、発光ダイオードは制御さ
れない。回転数を安定させるために調整装置が設けられ
ているにもかかわらず、本発明にしたがって設けられる
表示装置は、混合気が最適になるように気化器を調整す
る。もしこの表示装置が設けられていないと、予じめ回
転数が制限されているので、気化器の誤調整による過大
回転数が許容されず、その結果操作者は、最大回転数に
制限された回転数に関して気化器が誤調整されているこ
とを確認することができなくなる。
本発明の他の有利な実施態様によれば、制御回路は、
ブランキング率（Austastrate）τが０（点火オフ）と
１（クランク軸が１回転するたびに点火）の間で調整自
在であるように、検出された作動パラメータに依存して
１回または数回点火を抑制させる。ブランキング率を制
御することにより、１つの回転数から他の回転数へ迅速
に転換させることができる。例えば回転数が高すぎる場
合には、ブランキング率が低められ、それによって１回
転あたりの点火中止回数が増大する。従って、点火時点
の調整と関連して、エンジンの回転数は急速に低下す
る。
ブランキング率（Austastrate）τが０（点火オフ）と
１（クランク軸が１回転するたびに点火）の間で調整自
在であるように、検出された作動パラメータに依存して
１回または数回点火を抑制させる。ブランキング率を制
御することにより、１つの回転数から他の回転数へ迅速
に転換させることができる。例えば回転数が高すぎる場
合には、ブランキング率が低められ、それによって１回
転あたりの点火中止回数が増大する。従って、点火時点
の調整と関連して、エンジンの回転数は急速に低下す
る。
回転数を再び上昇させねばらならない場合には、点火
時点の変更と同時にブランキング率も再び増大せしめら
れる。それによって１回転あたりの点火回数が再び増大
する。従ってエンジンは所望の回転数まで急速に加速す
る。エンジンはダイナミックな特性を示す。
時点の変更と同時にブランキング率も再び増大せしめら
れる。それによって１回転あたりの点火回数が再び増大
する。従ってエンジンは所望の回転数まで急速に加速す
る。エンジンはダイナミックな特性を示す。
高回転数時に負荷運転から無負荷運転へ切換えられる
と、すぐにアイドリング調整回数へ切換えられる。アイ
ドリング調整回路は、所定の最大アイドリング回転数を
下回るまでブランキング率をゼロ（点火せず）へ設定す
る。これによってアイドリング回転数へ急速に低下す
る。このことは、パワーチェーンソーを確実に事故が生
じないように作動させる点で重要である。
と、すぐにアイドリング調整回数へ切換えられる。アイ
ドリング調整回路は、所定の最大アイドリング回転数を
下回るまでブランキング率をゼロ（点火せず）へ設定す
る。これによってアイドリング回転数へ急速に低下す
る。このことは、パワーチェーンソーを確実に事故が生
じないように作動させる点で重要である。
アイドリング回転数で点火を確実に行なうため、本発
明の他の有利な実施態様によれば、アイドリング調整回
路によりブランキング率が一定に設定される。その結果
アイドリング時に一定の点火モデルが与えられる。例え
ばクランク軸の第２回目の回転時にだけ点火が行なわれ
ると（ブランキング率0.5）、クランク軸の２回転の間
に高い確率で、点火可能な混合気が燃焼室に生じる。そ
の結果、点火火花が発生すると確実に点火が１回行なわ
れる。エンジンはアイドリングで静寂に回転し、アイド
リング回転数の維持は容易である。
明の他の有利な実施態様によれば、アイドリング調整回
路によりブランキング率が一定に設定される。その結果
アイドリング時に一定の点火モデルが与えられる。例え
ばクランク軸の第２回目の回転時にだけ点火が行なわれ
ると（ブランキング率0.5）、クランク軸の２回転の間
に高い確率で、点火可能な混合気が燃焼室に生じる。そ
の結果、点火火花が発生すると確実に点火が１回行なわ
れる。エンジンはアイドリングで静寂に回転し、アイド
リング回転数の維持は容易である。
次に、本発明の実施例を添付の図面を用いて説する。
第１図に図示した点火回路は、例えば手で案内される
チェーンソー等の作業機械の２サイクルエンジン１に設
けられる。本発明による点火回路は、基本的には他の空
冷または水冷式内燃機関にも使用できる。
チェーンソー等の作業機械の２サイクルエンジン１に設
けられる。本発明による点火回路は、基本的には他の空
冷または水冷式内燃機関にも使用できる。
空冷されるシリンダ３は、気化器と、エンジンの回転
数を変えるために制御棒６を介してガスレバー９により
操作可能な絞り弁４とを備えた吸気接続部５を有してい
る。図示したアイドリング装置では、ガスレバー９はば
ね８の作用でストッパー７に当接している。
数を変えるために制御棒６を介してガスレバー９により
操作可能な絞り弁４とを備えた吸気接続部５を有してい
る。図示したアイドリング装置では、ガスレバー９はば
ね８の作用でストッパー７に当接している。
ガスレバー９には、該ガスレバー９のアイドリング位
置を検知してこれを制御回路15に知らせる位置検知セン
サ10が設けられている。
置を検知してこれを制御回路15に知らせる位置検知セン
サ10が設けられている。
エンジン１のクランク軸が回転すると、これとともに
パルス発生ホイール11も回転する。パルス発生ホイール
11の外周に設けられたマークは、これに付設されるセン
サ12にパルスを生じさせる。このパルスは回転数情報パ
ルスとして制御回路15に送られる。パルス発生ホイール
11に付したマークは、少なくともクランク軸１回転ごと
にクランク軸の位置に特有の信号がセンサ12に生じ、こ
の信号から制御回路15がクランク軸の実際の位置を検出
することができるように設けられている。有利には、マ
ークがパルス発生ホイール11の周方向に異なる間隔で設
けられているのがよい。このようにすると、センサ12の
パルス間隔からクランク軸の角度位置を検出することが
できる。
パルス発生ホイール11も回転する。パルス発生ホイール
11の外周に設けられたマークは、これに付設されるセン
サ12にパルスを生じさせる。このパルスは回転数情報パ
ルスとして制御回路15に送られる。パルス発生ホイール
11に付したマークは、少なくともクランク軸１回転ごと
にクランク軸の位置に特有の信号がセンサ12に生じ、こ
の信号から制御回路15がクランク軸の実際の位置を検出
することができるように設けられている。有利には、マ
ークがパルス発生ホイール11の周方向に異なる間隔で設
けられているのがよい。このようにすると、センサ12の
パルス間隔からクランク軸の角度位置を検出することが
できる。
本実施例では、エンジンの実際の回転数ｎを決定する
ためにパルス信号だけが評価される。このパルス信号
は、クランク軸の周方向にて下死点前方45゜の位置から
下死点後方45゜の位置までの範囲でセンサ12から発せら
れる。このようにして圧縮時の減速と点火後の加速によ
って生じる回転数の強い変動を抑えることができる。
ためにパルス信号だけが評価される。このパルス信号
は、クランク軸の周方向にて下死点前方45゜の位置から
下死点後方45゜の位置までの範囲でセンサ12から発せら
れる。このようにして圧縮時の減速と点火後の加速によ
って生じる回転数の強い変動を抑えることができる。
シリンダ３（図示した実施例では空冷）には温度セン
サ13が設けられている。温度センサ13は、シリンダヘッ
ドの実際の温度を常時制御回路15に送る。
サ13が設けられている。温度センサ13は、シリンダヘッ
ドの実際の温度を常時制御回路15に送る。
電子回路として形成された制御回路がマイクロプロセ
ッサであると有利である。マイクロプロセッサはセンサ
10,12,13の信号を処理して適宜スイッチ14を制御する。
スイッチ14は、エンジン１のシリンダ３に設けられる点
火プラグ２を電源16に接続させて、燃焼室に点火火花を
生じさせる。
ッサであると有利である。マイクロプロセッサはセンサ
10,12,13の信号を処理して適宜スイッチ14を制御する。
スイッチ14は、エンジン１のシリンダ３に設けられる点
火プラグ２を電源16に接続させて、燃焼室に点火火花を
生じさせる。
マイクロプロセッサは、第２図及び第３図のフローチ
ャートにしたがって作動する。このフローチャートは、
マイクロプロセッサを利用した本発明による点火回路の
可能な実施例のうちの１つを示したものである。本発明
の実施例は、構成部品が上記のフローチャートにしたが
って作動するディスクリート電子回路として構成するこ
ともできるが、マイクロプロセッサの利点は、別のデー
タをも簡単に処理または記憶することができることであ
る。例えばマイクロプロセッサは全作動時間、回転数過
大時の作動時間、非許容状態もしくは危険な状態を記憶
することができるので、これらの情報をエンジンもしく
は作業機械の保守の際に読み取って適宜に利用すること
ができる。
ャートにしたがって作動する。このフローチャートは、
マイクロプロセッサを利用した本発明による点火回路の
可能な実施例のうちの１つを示したものである。本発明
の実施例は、構成部品が上記のフローチャートにしたが
って作動するディスクリート電子回路として構成するこ
ともできるが、マイクロプロセッサの利点は、別のデー
タをも簡単に処理または記憶することができることであ
る。例えばマイクロプロセッサは全作動時間、回転数過
大時の作動時間、非許容状態もしくは危険な状態を記憶
することができるので、これらの情報をエンジンもしく
は作業機械の保守の際に読み取って適宜に利用すること
ができる。
マイクロプロセッサはメモリ17と接続されている。メ
モリ17には、回転数ｎと点火時点Zzpに関する２つの異
なった曲線Zzp1とZzp3が記憶されている。曲線Zzp1はエ
ンジンのアイドリング回転数または平均的な回転数にし
たがって決定され、一方曲線Zzp3は最大回転数及び過大
回転数に達したときのために決定されている。さらにメ
モリ17には定数k1ないしk6及びA,B,Cが記憶されてい
る。これらの定数は点火時点Zzp2及びZzp4、並びにτ５
等の他の量を算出する際に必要である。
モリ17には、回転数ｎと点火時点Zzpに関する２つの異
なった曲線Zzp1とZzp3が記憶されている。曲線Zzp1はエ
ンジンのアイドリング回転数または平均的な回転数にし
たがって決定され、一方曲線Zzp3は最大回転数及び過大
回転数に達したときのために決定されている。さらにメ
モリ17には定数k1ないしk6及びA,B,Cが記憶されてい
る。これらの定数は点火時点Zzp2及びZzp4、並びにτ５
等の他の量を算出する際に必要である。
本発明による点火回路の基礎となっている技術思想
は、点火時点を作動パラメータに応じて変えることであ
る。本発明によれば、回転数ｎを制御するために、クラ
ンク軸の１回転または数回の回転に対して点火を１回抑
制させることもできる。このため、点火によるクランク
軸の回転とクランク軸の回転総数との比を表わすと変数
τ（ブランキング率）が導入される。このブランキング
率は例えばクランク軸が20回転したときを１周期とした
場合、この周期に規格化される。周期は作動条件やエン
ジンパラメータに応じて任意に設定できる。時間による
規格化も合目的であることがある。
は、点火時点を作動パラメータに応じて変えることであ
る。本発明によれば、回転数ｎを制御するために、クラ
ンク軸の１回転または数回の回転に対して点火を１回抑
制させることもできる。このため、点火によるクランク
軸の回転とクランク軸の回転総数との比を表わすと変数
τ（ブランキング率）が導入される。このブランキング
率は例えばクランク軸が20回転したときを１周期とした
場合、この周期に規格化される。周期は作動条件やエン
ジンパラメータに応じて任意に設定できる。時間による
規格化も合目的であることがある。
次に、本発明による点火回路の作用を説明する。
例えばガスレバー９がアイドリング位置にあることを
位置検知センサ10が制御回路15に知らせると、第２図に
図示したフローチャートがクランク軸の１回転ごとに実
施される。ガスレバー９がアイドリング位置にあるとき
制御回路15は、まず実際の回転数ｎが最大許容アイドリ
ング回転数n6（約3300回転／分）以下であるか以上であ
るかを判断する（ステップ20）。実際の回転数ｎが最大
許容アイドリング回転数n6よりも大きい場合には、エン
ジンの回転数を低下させる。高回転数からアイドリング
回転数へ急激に低下させるため、ブランキング率τ＝０
（点火せず）が設定される。その結果エンジンは推進オ
フ（Schubabschaltung）の原理に基づいて作動する（フ
ローチャートのブランチ21）。この種のブランチは、始
動過程時に回転数を制限するために利用すると有利であ
る。
位置検知センサ10が制御回路15に知らせると、第２図に
図示したフローチャートがクランク軸の１回転ごとに実
施される。ガスレバー９がアイドリング位置にあるとき
制御回路15は、まず実際の回転数ｎが最大許容アイドリ
ング回転数n6（約3300回転／分）以下であるか以上であ
るかを判断する（ステップ20）。実際の回転数ｎが最大
許容アイドリング回転数n6よりも大きい場合には、エン
ジンの回転数を低下させる。高回転数からアイドリング
回転数へ急激に低下させるため、ブランキング率τ＝０
（点火せず）が設定される。その結果エンジンは推進オ
フ（Schubabschaltung）の原理に基づいて作動する（フ
ローチャートのブランチ21）。この種のブランチは、始
動過程時に回転数を制限するために利用すると有利であ
る。
実際の回転数ｎが最大許容アイドリング回転数n6より
も小さいならば、実際の回転数ｎが最小アイドリング回
転数n1（約2200回／分）よりも大きいかどうかが調べら
れる。もし大きければ、ブランキング率τが０と１の間
に予め設定可能な値ｘに設定され、回転数の差Δn1＝n2
−ｎが算出される。ここでn2は標準アイドリング回転数
で、約2600回／分である。
も小さいならば、実際の回転数ｎが最小アイドリング回
転数n1（約2200回／分）よりも大きいかどうかが調べら
れる。もし大きければ、ブランキング率τが０と１の間
に予め設定可能な値ｘに設定され、回転数の差Δn1＝n2
−ｎが算出される。ここでn2は標準アイドリング回転数
で、約2600回／分である。
回転数の差Δn1が確定すると、マイクロプロセッサは
次の式にしたがい点火時点を算出する。
次の式にしたがい点火時点を算出する。
Zzp2＝Ａ＋k1Δn1＋k2∫Δn1dt ここで、A,k1,k2は調整装置に特有の定数である。こ
の場合回転数の差そのものが考慮されるばかりでなく、
回転数の差の時間、即ち回転数の差が急激または緩速に
上昇または低下するかも考慮される。このように回転数
の差の時間的変化を考慮する（積分部分）ことにより、
最適な点火時点が算出され、次の点火に利用される。こ
のPI調整は、回転数の差があまり大きくならないように
するので、回転数を安定させる。
の場合回転数の差そのものが考慮されるばかりでなく、
回転数の差の時間、即ち回転数の差が急激または緩速に
上昇または低下するかも考慮される。このように回転数
の差の時間的変化を考慮する（積分部分）ことにより、
最適な点火時点が算出され、次の点火に利用される。こ
のPI調整は、回転数の差があまり大きくならないように
するので、回転数を安定させる。
ブランチ22が終了すると、設定したτの値及びZzp2に
応じて点火が実施され、次のクランク軸の回転の際に最
初に述べたような回転数の検出が新たに行なわれる。検
出した回転数が最大アイドリング回転数n6と最小アイド
リング回転数n1の範囲内にあるときには、ブランチ22が
新たに実施される。それによってPI特性を備えた閉じた
１つの調整サイクルが形成される。
応じて点火が実施され、次のクランク軸の回転の際に最
初に述べたような回転数の検出が新たに行なわれる。検
出した回転数が最大アイドリング回転数n6と最小アイド
リング回転数n1の範囲内にあるときには、ブランチ22が
新たに実施される。それによってPI特性を備えた閉じた
１つの調整サイクルが形成される。
ブランチ22においてブランキング率τを０と１の間に
選定することによって、重要な作動パラメータに依存し
ないような点火モデルが内燃機関に与えられる。例えば
ブランキング率τをτ＝0.5に設定すると、クランク軸
の第２回目の回転のときにだけ点火が１回行なわれる。
この利点は、作動条件が望ましくない場合でも、特に２
サイクルのエンジンではクランク軸の第２回目の回転の
ときに燃焼室に点火可能な混合気が存在し、よって確実
な点火が行なえることである。従って内燃機関の作動は
アイドリング時に静寂になり、且つ所望のアイドリング
回転数への調整も改善することができる。大気の温度が
変化しても、またエンジンが暖まっている場合もしくは
冷えている場合でもアイドリング回転数は一定に保持さ
れる。
選定することによって、重要な作動パラメータに依存し
ないような点火モデルが内燃機関に与えられる。例えば
ブランキング率τをτ＝0.5に設定すると、クランク軸
の第２回目の回転のときにだけ点火が１回行なわれる。
この利点は、作動条件が望ましくない場合でも、特に２
サイクルのエンジンではクランク軸の第２回目の回転の
ときに燃焼室に点火可能な混合気が存在し、よって確実
な点火が行なえることである。従って内燃機関の作動は
アイドリング時に静寂になり、且つ所望のアイドリング
回転数への調整も改善することができる。大気の温度が
変化しても、またエンジンが暖まっている場合もしくは
冷えている場合でもアイドリング回転数は一定に保持さ
れる。
一方実際の回転数ｎが最小アイドリング回転数n1より
も低い場合には、実際の回転数ｎが下限回転数（約400
回／分）以下であるかどうかが検出される。もし以下で
あればブランチ25が選択される。ここではブランキング
率τがτ＝０に設定され、従ってエンジンが停止する。
このブランチ25は、特にエンジンの始動過程において重
要である。始動回転数が下限回転数n0以下であると、ブ
ランチ25が選択され、よってτ＝０に設定され、点火は
行なわれない。始動回転数が下限回転数n0を越えると、
ブランチ24にて設定された値で点火が可能である。限界
回転数n01を越えると、ブランチ23で設定された値でさ
らに点火が行なわれる。下部アイドリング回転数n1を越
えると、すでに述べたアイドリング回転数の調整が行な
われる。このようにして始動過程時にエンジンは確実に
始動する。
も低い場合には、実際の回転数ｎが下限回転数（約400
回／分）以下であるかどうかが検出される。もし以下で
あればブランチ25が選択される。ここではブランキング
率τがτ＝０に設定され、従ってエンジンが停止する。
このブランチ25は、特にエンジンの始動過程において重
要である。始動回転数が下限回転数n0以下であると、ブ
ランチ25が選択され、よってτ＝０に設定され、点火は
行なわれない。始動回転数が下限回転数n0を越えると、
ブランチ24にて設定された値で点火が可能である。限界
回転数n01を越えると、ブランチ23で設定された値でさ
らに点火が行なわれる。下部アイドリング回転数n1を越
えると、すでに述べたアイドリング回転数の調整が行な
われる。このようにして始動過程時にエンジンは確実に
始動する。
回転数がまだ下限回転数n0の上にある場合には、実際
の回転数ｎがまだ限界回転数n01（約1400回／分）の上
にあるかどうかが調べられる。もし上にあれば、ブラン
キング率が１に設定され、点火時点がメモリに記憶され
た曲線Zzp1から回転数ｎに応じて読み取られる（ブラン
チ23）。
の回転数ｎがまだ限界回転数n01（約1400回／分）の上
にあるかどうかが調べられる。もし上にあれば、ブラン
キング率が１に設定され、点火時点がメモリに記憶され
た曲線Zzp1から回転数ｎに応じて読み取られる（ブラン
チ23）。
実際の回転数が前記限界回転数n01以下であれば、ブ
ランキング率τが１に設定され、点火時点が上死点に設
定される（ブランチ24）。
ランキング率τが１に設定され、点火時点が上死点に設
定される（ブランチ24）。
両ケースの場合、アイドリング回転数をPI−調整特性
にしたがって調整して回転数に高安定性をもたらすブラ
ンチ22に新たに達するようにするため、回転数は再び高
くなる。
にしたがって調整して回転数に高安定性をもたらすブラ
ンチ22に新たに達するようにするため、回転数は再び高
くなる。
例えばパワーチェーンソーのハンドグリップに設けら
れる他のセンサにより、操作者がパワーチェーンソーを
保持しているかどうか（作業位置）、或いは手を離して
いるかどうか、もしくは単に手で触れているかどうかを
確認することができる。操作者がハンドグリップから手
を離すと、これをセンサが知らせ、制御回路15はすぐに
第２図のブランチ21を選択する。これによってブランキ
ング率はτ＝０に設定され、エンジンは停止する。この
ようにしてパワーチェーンソーによる事故は防止されて
いる。この種のセンサは、パワーチェーソーを停止させ
る走査体として形成するのが合目的である。
れる他のセンサにより、操作者がパワーチェーンソーを
保持しているかどうか（作業位置）、或いは手を離して
いるかどうか、もしくは単に手で触れているかどうかを
確認することができる。操作者がハンドグリップから手
を離すと、これをセンサが知らせ、制御回路15はすぐに
第２図のブランチ21を選択する。これによってブランキ
ング率はτ＝０に設定され、エンジンは停止する。この
ようにしてパワーチェーンソーによる事故は防止されて
いる。この種のセンサは、パワーチェーソーを停止させ
る走査体として形成するのが合目的である。
ガスレバー９がアイドリング位置にない場合には（こ
のことは制御回路15の位置検知センサ10により検出され
る）、第３図のフローチャートが選択される。
のことは制御回路15の位置検知センサ10により検出され
る）、第３図のフローチャートが選択される。
この場合まずシリンダヘッドの温度Ｔが検知される。
この温度が第１の目標温度TSOLL1以下（ブランチ30）で
あれば、この後に設けられる回転数検知装置により実際
の回転数ｎが上限回転数n4（約1100回／分）と比較され
る実際の回転数ｎが上限回転数n4以下であれば、ブラン
キング率がτ＝１に設定され、曲線Zzp3にしたがって点
火時点がメモリ17から読み取られる（ブランチ31）。ブ
ランチ31では、カウンタ40が所定のカウントにセットさ
れる。セットされるカウントは、エンジン特有のデータ
に基づいて決定される。
この温度が第１の目標温度TSOLL1以下（ブランチ30）で
あれば、この後に設けられる回転数検知装置により実際
の回転数ｎが上限回転数n4（約1100回／分）と比較され
る実際の回転数ｎが上限回転数n4以下であれば、ブラン
キング率がτ＝１に設定され、曲線Zzp3にしたがって点
火時点がメモリ17から読み取られる（ブランチ31）。ブ
ランチ31では、カウンタ40が所定のカウントにセットさ
れる。セットされるカウントは、エンジン特有のデータ
に基づいて決定される。
実際の回転数ｎが限界回転数n4を上回っていれば、ブ
ランチ32が選定され、カウントZ0にあるカウンタが１単
位だけ減算されてZ0−１になる。カウントがゼロよりも
大きい場合には、ブランチ32aが選択され、点火がτ＝
１で且つ曲線Zzp3から読み取られた点火時点で行なわれ
る。エンジンの回転数は許容最大回転数（過大回転数）
を越えることができる。第３図のフローチャートはクラ
ンク軸が１回転するたびに実行されるので、実際の回転
数ｎが限界回転数n4よりも大きいと、カウンタ40はゼロ
になるまで、１回の実行により１だけカウントダウンさ
れる。ブランチ32の次の実行のときカウンタ40がゼロに
なっていると、調整ブランチ32bが実行される。この調
整ブランチ32bではまず、 差回転数Δn2＝（最大回転数n5）−（実際の回転数ｎ） が演算される。この場合点火時点は Zzp4＝Ｂ＋k3Δn2＋k4∫Δn2dt により決定される。ここでＢ、k3、k4は調整装置及びエ
ンジンに特有の定数である。従って高回転数調整におい
ても、PI調整特性をもった調整装置が設けられ、回転数
の高安定性が得られるようになっている。
ランチ32が選定され、カウントZ0にあるカウンタが１単
位だけ減算されてZ0−１になる。カウントがゼロよりも
大きい場合には、ブランチ32aが選択され、点火がτ＝
１で且つ曲線Zzp3から読み取られた点火時点で行なわれ
る。エンジンの回転数は許容最大回転数（過大回転数）
を越えることができる。第３図のフローチャートはクラ
ンク軸が１回転するたびに実行されるので、実際の回転
数ｎが限界回転数n4よりも大きいと、カウンタ40はゼロ
になるまで、１回の実行により１だけカウントダウンさ
れる。ブランチ32の次の実行のときカウンタ40がゼロに
なっていると、調整ブランチ32bが実行される。この調
整ブランチ32bではまず、 差回転数Δn2＝（最大回転数n5）−（実際の回転数ｎ） が演算される。この場合点火時点は Zzp4＝Ｂ＋k3Δn2＋k4∫Δn2dt により決定される。ここでＢ、k3、k4は調整装置及びエ
ンジンに特有の定数である。従って高回転数調整におい
ても、PI調整特性をもった調整装置が設けられ、回転数
の高安定性が得られるようになっている。
このとき設定されるブランキング率は、 τ５＝Ｃ＋k5Δn2＋k6∫Δn2dt にしたがって決定される。ここでＣ、k5、k6は調整装置
及びエンジン特有の定数である。
及びエンジン特有の定数である。
以上のようにして算出、設定された値Zzp4とτ５によ
り、エンジの回転数は許容最大回転数（例えば13000回
／分）に戻される。このため、調整ブランチ32bの閉じ
たPI調整経路が、クランク軸が１回転するたびに実行さ
れる。実際の回転数ｎが再び限界回転数n4以下になり且
つシリンダヘッドの温度がTSOLL1よりも大きくないとき
にはじめてブランチ31が再び実行される。ブランチ31は
カウンタ40を新たにセットし、よってエンジンの回転数
が短時間最大回転数（過大回転数）を越えることができ
る。
り、エンジの回転数は許容最大回転数（例えば13000回
／分）に戻される。このため、調整ブランチ32bの閉じ
たPI調整経路が、クランク軸が１回転するたびに実行さ
れる。実際の回転数ｎが再び限界回転数n4以下になり且
つシリンダヘッドの温度がTSOLL1よりも大きくないとき
にはじめてブランチ31が再び実行される。ブランチ31は
カウンタ40を新たにセットし、よってエンジンの回転数
が短時間最大回転数（過大回転数）を越えることができ
る。
調整ブランチ32bでは、最大回転数に関するチェック
が行なわれるので（ステップ41）、エンジンの気化器が
適正に調整されているかどうかの確認も行なうことがで
きる。並行ブランチ32aが実行されると、各実行ごとに
実際の回転数ｎ或いは過大回転数が記憶された最大回転
数値nmaxと比較される（ステップ42）。実際の回転数ｎ
が最大回転数nmaxよりも大きい場合には、新たな値nmax
として実際の回転数ｎがメモリ43にメモリされる。カウ
ンタ40がゼロ（Ｚ＝０）に設定されると、再び調整ブラ
ンチ32bが実行される。その際まず、メモリされた回転
数値nmaxが許容目標最大回転数nmaxSOLLと比較される。
回転数値nmaxが許容目標最大回転数nmaxSOLLに対し例え
ば±１％の公差範囲内にあれば、光学的表示装置Ａ、例
えば発光ダイオードが制御される。ステップ41でNoであ
れば、光学的表示装置Ａは点灯しない。光学的表示装置
Ａが点灯しているときには、許容目標最大回転数を上回
っていないので、或いは下回っていないので、気化器は
正確に調整されている。
が行なわれるので（ステップ41）、エンジンの気化器が
適正に調整されているかどうかの確認も行なうことがで
きる。並行ブランチ32aが実行されると、各実行ごとに
実際の回転数ｎ或いは過大回転数が記憶された最大回転
数値nmaxと比較される（ステップ42）。実際の回転数ｎ
が最大回転数nmaxよりも大きい場合には、新たな値nmax
として実際の回転数ｎがメモリ43にメモリされる。カウ
ンタ40がゼロ（Ｚ＝０）に設定されると、再び調整ブラ
ンチ32bが実行される。その際まず、メモリされた回転
数値nmaxが許容目標最大回転数nmaxSOLLと比較される。
回転数値nmaxが許容目標最大回転数nmaxSOLLに対し例え
ば±１％の公差範囲内にあれば、光学的表示装置Ａ、例
えば発光ダイオードが制御される。ステップ41でNoであ
れば、光学的表示装置Ａは点灯しない。光学的表示装置
Ａが点灯しているときには、許容目標最大回転数を上回
っていないので、或いは下回っていないので、気化器は
正確に調整されている。
シリンダヘッドの温度Ｔが目標値TSOLL1を越えると、
高回転数調整回路のブランチ33が実行される。ブランチ
33では、実際の温度Ｔが最大温度TSOLL2と比較される。
もし実際の温度Ｔのほうが大きければ、例えば0.3の固
定ブランキング率が設定され、メモリに記憶された曲線
Zzp1にしたがって点火時点が決定される（ブランチ3
4）。温度超過であることが確定したことにより、点火
時点が調整される。このようにしてシリンダヘッドの温
度が確認されるので、短時間作動においては最も効率的
な点火時点が設定される。継続作動もしくは冷温時の悪
条件のもとでの作動においては熱的な問題は生じない。
高回転数調整回路のブランチ33が実行される。ブランチ
33では、実際の温度Ｔが最大温度TSOLL2と比較される。
もし実際の温度Ｔのほうが大きければ、例えば0.3の固
定ブランキング率が設定され、メモリに記憶された曲線
Zzp1にしたがって点火時点が決定される（ブランチ3
4）。温度超過であることが確定したことにより、点火
時点が調整される。このようにしてシリンダヘッドの温
度が確認されるので、短時間作動においては最も効率的
な点火時点が設定される。継続作動もしくは冷温時の悪
条件のもとでの作動においては熱的な問題は生じない。
シリンダヘッドの実際の温度ＴがTSOLL2以下であって
も回転数の検討が行なわれる。この場合、実際の回転数
ｎが最大回転数n3（約13000回／分）と比較される。も
し実際の回転数ｎが最大回転数n3よりも大きければ、ブ
ランキング率τがゼロに設定され、点火は行なわれない
（ブランチ35）。これに反して実際の回転数ｎがまだ最
大回転数n2以下であるなら、ブランキング率τは１に設
定され、メモリ17に記憶された曲線Zzp1から点火時点が
読み取られる。エンジンは高回転する。
も回転数の検討が行なわれる。この場合、実際の回転数
ｎが最大回転数n3（約13000回／分）と比較される。も
し実際の回転数ｎが最大回転数n3よりも大きければ、ブ
ランキング率τがゼロに設定され、点火は行なわれない
（ブランチ35）。これに反して実際の回転数ｎがまだ最
大回転数n2以下であるなら、ブランキング率τは１に設
定され、メモリ17に記憶された曲線Zzp1から点火時点が
読み取られる。エンジンは高回転する。
電気的な制御回路15に障害が生じたときには、点火時
点を上死点に設定し、ブランキング率τを１に設定する
のが有利である。
点を上死点に設定し、ブランキング率τを１に設定する
のが有利である。
特に重要なことは、アイドリング位置検知センサ10に
より、点火時点Zzpと同様ブランキング率での飛躍的な
変化が可能なことである。エンジンがアイドリング状態
にあり、例えば第２図のブランチ22（アイドリング調整
回路）にあり、且つこの時ガスが付与されると、アイド
リング位置検知センサ10によりすぐに第２図のフローチ
ャートに切換えられるので、第３図のフローチャートが
すぐに実行される（高回転数調整回路）。第３図のフロ
ーチャートでは、ブランチ30と31が実行される。その結
果τは１に飛躍し、点火時点は記憶された曲線にしたが
ってZzp3に飛躍する。このようにエンジンを迅速に高回
転させることができる。これに対応することは、ガスレ
バーをアイドリング位置に戻すときにも言える。即ちア
イドリング位置検知センサの信号により、制御回路15は
すぐに第２図のフローチャートに切換えられる。この場
合、アイドリング回転数範囲に達し且つ例えばクランク
軸が１回転するだびにブランチ22が実行されるまで、ブ
ランチ21（堆進オフ）が実行される。
より、点火時点Zzpと同様ブランキング率での飛躍的な
変化が可能なことである。エンジンがアイドリング状態
にあり、例えば第２図のブランチ22（アイドリング調整
回路）にあり、且つこの時ガスが付与されると、アイド
リング位置検知センサ10によりすぐに第２図のフローチ
ャートに切換えられるので、第３図のフローチャートが
すぐに実行される（高回転数調整回路）。第３図のフロ
ーチャートでは、ブランチ30と31が実行される。その結
果τは１に飛躍し、点火時点は記憶された曲線にしたが
ってZzp3に飛躍する。このようにエンジンを迅速に高回
転させることができる。これに対応することは、ガスレ
バーをアイドリング位置に戻すときにも言える。即ちア
イドリング位置検知センサの信号により、制御回路15は
すぐに第２図のフローチャートに切換えられる。この場
合、アイドリング回転数範囲に達し且つ例えばクランク
軸が１回転するだびにブランチ22が実行されるまで、ブ
ランチ21（堆進オフ）が実行される。
次に、本発明の実施態様を列記しておく。
（１） Ｂ、k3、k4を調整装置及びエンジンに特有の定
数とし、Δn2を目標最大回転数（n5）と実際の回転数と
の差としたとき、高回転数調整回路（第３図）が、許容
最大回転数の調整範囲内で点火時点（Zzp4）を式 Zzp4＝Ｂ＋k3Δn2＋k4∫Δn2dt にしたがって決定することを特徴とする、請求項１に記
載の点火回路。
数とし、Δn2を目標最大回転数（n5）と実際の回転数と
の差としたとき、高回転数調整回路（第３図）が、許容
最大回転数の調整範囲内で点火時点（Zzp4）を式 Zzp4＝Ｂ＋k3Δn2＋k4∫Δn2dt にしたがって決定することを特徴とする、請求項１に記
載の点火回路。
（２）高回転数調整回路（第３図）の調整ブランチ（32
b）の代わりに、所定時間並行ブランチ（32a）を実行可
能であることを特徴とする、請求項１または上記第２項
に記載の点火回路。
b）の代わりに、所定時間並行ブランチ（32a）を実行可
能であることを特徴とする、請求項１または上記第２項
に記載の点火回路。
（３）並行回路（32a）にカウンタ（40）が設けられ、
該カウンタ（40）の設定可能なカウント数はクランク軸
が１回転するごとに減少し、カウント数が小さな値に達
したとき、またはゼロになったときに、調整ブランチ
（32b）に切換えられることを特徴とする、上記第２項
に記載の点火回路。
該カウンタ（40）の設定可能なカウント数はクランク軸
が１回転するごとに減少し、カウント数が小さな値に達
したとき、またはゼロになったときに、調整ブランチ
（32b）に切換えられることを特徴とする、上記第２項
に記載の点火回路。
（４）並列ブランチ（32a）が内燃機関の作動パラメー
タ、有利にはシリンダヘッドの温度に依存して遮断可能
であることを特徴とする、上記第２項または第３項に記
載の点火装置。
タ、有利にはシリンダヘッドの温度に依存して遮断可能
であることを特徴とする、上記第２項または第３項に記
載の点火装置。
（５）並行ブランチ（32a）を実行する際に必要な最大
回転数（nmax）が記憶され、調整ブランチ（32b）を実
行する際に最大回転数（nmax）が許容最大回転数（n
maxSOLL）と比較され、許容範囲でずれがある場合に表
示装置（Ａ）が制御されることを特徴とする、上記第２
項または第３項に記載の点火回路。
回転数（nmax）が記憶され、調整ブランチ（32b）を実
行する際に最大回転数（nmax）が許容最大回転数（n
maxSOLL）と比較され、許容範囲でずれがある場合に表
示装置（Ａ）が制御されることを特徴とする、上記第２
項または第３項に記載の点火回路。
（６）制御回路（15）が、検出された作動パラメータに
依存して、１回または複数回の点火を次のように抑制す
ること、即ちブランキング率（τ）が０（点火オフ）と
１（点火オン）の間で調整可能であるように抑制するこ
とを特徴とする、請求項１または上記第１項から第５項
までのいずれか１つに記載の点火回路。
依存して、１回または複数回の点火を次のように抑制す
ること、即ちブランキング率（τ）が０（点火オフ）と
１（点火オン）の間で調整可能であるように抑制するこ
とを特徴とする、請求項１または上記第１項から第５項
までのいずれか１つに記載の点火回路。
（７）実際の回転数（ｎ）が許容最大アイドリング回転
数（n6）よりも大きいときに、アイドリング調整回路
（第２図）がブランキング率（τ）を０に設定する（ブ
ランチ21）ことを特徴とする、上記第６項に記載の点火
回路。
数（n6）よりも大きいときに、アイドリング調整回路
（第２図）がブランキング率（τ）を０に設定する（ブ
ランチ21）ことを特徴とする、上記第６項に記載の点火
回路。
（８）アイリング調整回路（第２図）が、アイドリング
回転数の調整範囲で、１よりも小さなまたは１に等しい
所定のブランキング率に設定することを特徴とする、上
記第６項または第７項に記載の点火回路。
回転数の調整範囲で、１よりも小さなまたは１に等しい
所定のブランキング率に設定することを特徴とする、上
記第６項または第７項に記載の点火回路。
（９）C,k5,k6を調整装置及びエンジンに特有のデータ
とし、Δn2を目標最大回転数（n5）と実際の回転数
（ｎ）との差としたとき、高回転数調整回路（第３図）
が、許容最大回転数の調整範囲内で、ブランキング率
（τ５）を式 τ５＝Ｃ＋k5Δn2＋k6∫Δn2dt にしたがって決定することを特徴とする、上記第６項に
記載の点火回路。
とし、Δn2を目標最大回転数（n5）と実際の回転数
（ｎ）との差としたとき、高回転数調整回路（第３図）
が、許容最大回転数の調整範囲内で、ブランキング率
（τ５）を式 τ５＝Ｃ＋k5Δn2＋k6∫Δn2dt にしたがって決定することを特徴とする、上記第６項に
記載の点火回路。
（10）最小始動回転数（n0）以下ではブランキング率が
ゼロに設定されていることを特徴とする、上記第６項か
ら第９項までのいずれか１つに記載の点火回路。
ゼロに設定されていることを特徴とする、上記第６項か
ら第９項までのいずれか１つに記載の点火回路。
第１図は２サイクルエンジンに設けられた本発明による
点火回路の構成図、第２図はガスレバーがアイドリング
位置にあるときに実行されるフローチャート、第３図は
平均回転数及び高回転数のときにガスレバーを操作した
ときに実行されるフローチャートである。 14……スイッチ 15……制御回路 16……電源 40……カウンタ
点火回路の構成図、第２図はガスレバーがアイドリング
位置にあるときに実行されるフローチャート、第３図は
平均回転数及び高回転数のときにガスレバーを操作した
ときに実行されるフローチャートである。 14……スイッチ 15……制御回路 16……電源 40……カウンタ
Claims (1)
- 【請求項１】スイッチ（14）を介して電源（16）に接続
されている点火プラグ（２）と、スイッチ（14）を操作
する電子制御回路（15）とを有し、該電子制御回路（1
5）がクランク軸の角度と、エンジンの回転数のような
他の作動パラメータとに依存してスイッチ（14）を閉
じ、点火機能を発動させるようになっている内燃機関の
点火回路において、前記制御回路（15）がアイドリング
調整回路と最大回転数調整回路とを有し、A,k1,k2を調
整装置及びエンジン特有の定数とし、且つΔn1を目標ア
イドリング回転数（n2）と実際の回転数（ｎ）の差とし
たとき、アイドリング調整回路が、アイドリング回転数
の調整範囲内で、点火時点（Zzp2）を式 Zzp2＝Ａ＋k1Δn1＋k2∫Δn1dt にしたがって決定することを特徴とする点火回路。
Applications Claiming Priority (4)
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