JP4337470B2 - Ignition system for capacitor discharge internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、マイクロコンピュータを用いて点火時期を制御するバッテリレスの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 batteryless capacitor discharge type ignition device for an internal combustion engine that controls ignition timing using a microcomputer.

オフロード車などの、軽量化を図ることを重視する内燃機関駆動車両においては、バッテリを搭載しないため、内燃機関に取り付けられた発電機の出力で各種の電装品を駆動している。そのため、内燃機関用点火装置においても、バッテリを用いずに、機関により駆動される発電機の出力でマイクロコンピュータを動作させて、点火時期を制御することが行われている。   An internal combustion engine-driven vehicle, such as an off-road vehicle, that emphasizes weight reduction, does not include a battery, and therefore various electrical components are driven by the output of a generator attached to the internal combustion engine. Therefore, even in an internal combustion engine ignition device, the ignition timing is controlled by operating a microcomputer with the output of a generator driven by the engine without using a battery.

また近年、内燃機関用の点火装置においては、内燃機関の高回転域での運転性能を向上させるために、点火時期の進角幅を広くとることが要求されるようになっている。更に始動装置としてリコイルスタータやキック式スタータを用いる内燃機関においては、機関の始動時にピストンが押し戻されて、いわゆるキックバックが生じるのを防止するために、点火装置に機関の逆回転を防止する機能を持たせることが要求される。内燃機関の逆回転を防止するコンデンサ放電式の内燃機関用点火装置として、特許文献１に示されたものがある。   In recent years, an ignition device for an internal combustion engine has been required to have a wide advance timing range in order to improve the operation performance of the internal combustion engine in a high rotation range. Furthermore, in an internal combustion engine using a recoil starter or a kick type starter as a starting device, a function for preventing reverse rotation of the engine in the ignition device in order to prevent the piston from being pushed back when the engine is started and so-called kickback occurs. Is required. As a capacitor discharge type ignition device for an internal combustion engine that prevents reverse rotation of the internal combustion engine, there is one disclosed in Patent Document 1.

コンデンサ放電式の内燃機関用点火装置は、特許文献１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られたエキサイタコイルと、点火コイルの一次側に設けられてエキサイタコイルの正の極性の半波の出力電圧により一方の極性に充電される点火用コンデンサと、トリガ信号が与えられたときに導通して点火用コンデンサに蓄積された電荷を点火コイルの一次コイルを通して放電させるように設けられた放電用スイッチと、内燃機関の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の回転方向の前端側エッジ及び後端側エッジをそれぞれ検出して極性が異なる前端エッジ検出パルス及び後端エッジ検出パルスを発生するパルス信号発生器と、このパルス信号発生器の出力パルスから機関の回転情報を得て放電用スイッチへのトリガ信号の供給を制御するコントローラと、エキサイタコイルを電源としてコントローラを駆動するための一定の直流電圧を出力する電源部とを備えている。   As disclosed in Patent Document 1, a capacitor discharge type ignition device for an internal combustion engine includes an exciter coil provided in an AC generator driven by the internal combustion engine, and an exciter coil provided on the primary side of the ignition coil. An ignition capacitor that is charged to one polarity by a half-wave output voltage of positive polarity and a charge that is conducted when a trigger signal is applied and accumulated in the ignition capacitor is discharged through the primary coil of the ignition coil A front-end edge detection pulse having a different polarity by detecting a front-end side edge and a rear-end-side edge in the rotation direction of a reluctator provided in a rotor mounted on a crankshaft of an internal combustion engine. And a pulse signal generator for generating a trailing edge detection pulse, and obtaining engine rotation information from an output pulse of the pulse signal generator. And it includes a controller for controlling the supply of the trigger signal to the electric switch, and a power supply unit that outputs a constant DC voltage to drive the controller of the exciter coil as a power source.

この種の点火装置では、内燃機関の点火時期にコントローラから放電用スイッチにトリガ信号が与えられたときに、点火用コンデンサの電荷が放電用スイッチと点火コイルの一次コイルとを通して放電して点火コイルの一次コイルに急激に電流が流れるため、点火コイルの鉄心中で大きな磁束変化が生じ、この磁束変化により、点火コイルの二次コイルに点火用高電圧が誘起する。この点火用高電圧は機関の気筒に取り付けられた点火プラグに印加されるため、該点火プラグで火花放電が生じて機関が点火される。   In this type of ignition device, when a trigger signal is given from the controller to the discharge switch at the ignition timing of the internal combustion engine, the charge of the ignition capacitor is discharged through the discharge switch and the primary coil of the ignition coil, and the ignition coil Since a current flows rapidly through the primary coil, a large magnetic flux change occurs in the iron core of the ignition coil, and this magnetic flux change induces a high voltage for ignition in the secondary coil of the ignition coil. Since this high voltage for ignition is applied to a spark plug attached to the cylinder of the engine, a spark discharge is generated in the spark plug and the engine is ignited.

コントローラは、パルス信号発生器が出力するパルスの発生間隔から機関の回転速度を演算し、演算した回転速度に対して点火時期を演算する。この点火時期は、パルス信号発生器が前端エッジ検出パルスを発生するクランク角位置を基準位置として、該基準位置から点火時期に相当するクランク角位置までクランク軸が回転するのに要する時間の形で演算される。コントローラは、パルス信号発生器が前端エッジ検出パルスを発生したことを検出したときに、点火タイマをスタートさせて演算した点火時期の計測を開始し、該点火タイマが点火時期の計測を完了したときに放電用スイッチにトリガ信号を与える。このような制御を行う点火装置においては、パルス信号が前端エッジ検出パルスを発生してから後端エッジ検出パルスを発生するまでの角度（リラクタの極弧角）が点火時期の最大進角幅となる。すなわち、パルス信号発生器が前端エッジ検出パルスを発生するクランク角位置が機関の点火位置の最大進角位置になり、パルス信号発生器が後端エッジ検出パルスを発生するクランク角位置が最小進角位置（始動時の点火位置）となる。   The controller calculates the engine rotational speed from the pulse generation interval output by the pulse signal generator, and calculates the ignition timing with respect to the calculated rotational speed. This ignition timing is the time required for the crankshaft to rotate from the reference position to the crank angle position corresponding to the ignition timing, with the crank angle position where the pulse signal generator generates the front edge detection pulse as the reference position. Calculated. When the controller detects that the front edge detection pulse has been generated by the pulse signal generator, it starts the ignition timer and starts calculating the ignition timing, and when the ignition timer completes the ignition timing measurement. A trigger signal is given to the discharge switch. In an ignition device that performs such control, the angle (polar arc angle of the reluctator) from when the pulse signal generates the front edge detection pulse to when the rear edge detection pulse is generated is the maximum advance angle width of the ignition timing. Become. That is, the crank angle position where the pulse signal generator generates the front edge detection pulse is the maximum advance position of the engine ignition position, and the crank angle position where the pulse signal generator generates the rear edge detection pulse is the minimum advance angle. Position (ignition position at start).

一般に内燃機関においては、機関の始動時に行程変化に伴うクランク軸の回転速度変動が大きいため、機関の始動時に演算した点火時期を正確に検出することは困難である。そのため、この種の点火装置においては、パルス信号発生器がリラクタの後端側エッジを検出して後端エッジ検出パルスを発生するクランク角位置を機関の始動時の点火位置として適した位置に設定しておいて、機関の始動時には該後端エッジ検出パルスを機関の点火時期を定める信号として用い、該後端エッジ検出パルスが発生したときにコントローラから放電用スイッチにトリガ信号を与えるようにしている。   In general, in an internal combustion engine, the crankshaft rotational speed fluctuation due to a stroke change is large at the start of the engine, so that it is difficult to accurately detect the ignition timing calculated at the start of the engine. Therefore, in this type of ignition device, the crank angle position at which the pulse signal generator detects the rear end side edge of the reluctator and generates the rear end edge detection pulse is set to a suitable position as the ignition position at the start of the engine. When the engine is started, the trailing edge detection pulse is used as a signal for determining the ignition timing of the engine, and when the trailing edge detection pulse is generated, a trigger signal is given from the controller to the discharge switch. Yes.

特許文献１に示された点火装置においては、内燃機関の逆転を防止する機能を持たせるために、エキサイタコイルが正の極性の半波の出力電圧を発生しているときにオン状態になってパルス信号発生器からコントローラに与えられるパルス信号を該コントローラから側路するパルス信号側路用スイッチを設けている。また同特許文献に示された点火装置では、機関の正回転時に後端エッジ検出パルス（始動時の点火時期を定めるパルス）がエキサイタコイルの出力電圧の負の半波の期間に発生し、機関の逆回転時に該後端エッジ検出パルスがエキサイタコイルの出力電圧の正の半波の期間に発生するように、エキサイタコイルの出力とパルス信号発生器の出力との位相関係が設定されている。   In the ignition device disclosed in Patent Document 1, in order to have a function of preventing the reverse rotation of the internal combustion engine, the ignition coil is turned on when generating a half-wave output voltage of positive polarity. There is provided a pulse signal bypass switch for bypassing a pulse signal supplied from the pulse signal generator to the controller. In the ignition device disclosed in the patent document, a trailing edge detection pulse (a pulse for determining the ignition timing at the start) is generated during a negative half-wave period of the output voltage of the exciter coil when the engine rotates forward. The phase relationship between the output of the exciter coil and the output of the pulse signal generator is set so that the trailing edge detection pulse is generated during the positive half wave period of the output voltage of the exciter coil at the time of reverse rotation.

このように構成すると、機関の正回転時には、後端エッジ検出パルスがコントローラに支障なく入力されるため、機関の始動時に機関が正回転しているときには点火動作が支障なく行われ、機関の始動が支障なく行われる。これに対し、機関の始動時にピストンが上死点を越えることができずに押し戻されたとき（機関が逆回転しようとしたとき）には、パルス信号発生器が出力する後端エッジ検出パルスがパルス信号側路用スイッチを通してコントローラから側路されるため、コントローラは放電用スイッチにトリガ信号を与えることができなくなり、点火動作が停止させられる。   With this configuration, since the trailing edge detection pulse is input to the controller without any trouble during the normal rotation of the engine, the ignition operation is performed without any trouble when the engine is rotating forward during the engine start. Is carried out without hindrance. On the other hand, when the piston is pushed back without exceeding the top dead center when the engine is started (when the engine tries to rotate backward), the trailing edge detection pulse output from the pulse signal generator is Since the controller bypasses the pulse signal bypass switch, the controller cannot supply a trigger signal to the discharge switch, and the ignition operation is stopped.

このように、特許文献１に示された点火装置では、機関が逆回転しようとしたときに点火動作を停止させることができるため、機関の始動時にピストンが上死点を越えることができずに押し戻されたときに、機関が逆回転するのを防ぐことができる。   As described above, in the ignition device disclosed in Patent Document 1, since the ignition operation can be stopped when the engine tries to reversely rotate, the piston cannot exceed the top dead center when starting the engine. When pushed back, the engine can be prevented from rotating in reverse.

また特許文献２に示されているように、機関と同期回転するロータに極弧角が異なる２つのリラクタを設けて、これらのリラクタのエッジを検出してパルスを発生させた場合に、一連のパルス相互間の間隔の長短の関係が機関の正回転時と逆回転時とで異なることを利用して機関の回転方向を判別して、機関の始動時に機関が正回転していると判別されたときにのみ点火動作を行わせることにより、機関の逆転を防止するようにしたものもある。
実公平３−１１４２１号公報 特開平５−１８７３４７号公報 In addition, as shown in Patent Document 2, when two relucters having different polar arc angles are provided in a rotor that rotates synchronously with an engine, and a pulse is generated by detecting the edges of these reluctors, a series of It is determined that the engine is rotating forward at the start of the engine by determining the direction of rotation of the engine by utilizing the fact that the relationship between the lengths of the intervals between the pulses is different between the normal rotation and the reverse rotation of the engine. In some cases, the engine is prevented from reversing by causing the ignition operation to occur only when the engine is turned on.
Japanese Utility Model Publication No. 3-11421 Japanese Patent Laid-Open No. 5-187347

特許文献１に記載された点火装置によれば、機関の逆転を防止することができるが、同特許文献に示された点火装置では、エキサイタコイルの半波の期間にパルス信号発生器から前端エッジ検出パルス及び後端エッジ検出パルスを発生させていたため、前端エッジ検出パルスが発生してから後端エッジ検出パルスが発生するまでの角度を広くとることができず、点火位置の進角幅を広くとることができないという問題があった。
更に特許文献１に示された点火装置では、パルス信号発生器の出力をコントローラに入力して、該コントローラが後端エッジ検出パルスを検出したときに放電用スイッチにトリガ信号を与えるようにしていたため、機関の始動時にコントローラの電源が確立してからでないとトリガ信号を発生させることができなかった。そのため、機関の始動時に機関のクランキング速度を十分に高くすることができない場合には、点火動作を行わせることができず、機関の始動に失敗するという問題があった。
また特許文献２に示された点火装置では、機関の始動時にパルス信号発生器が出力する一連のパルスから機関の回転方向を判別して、機関が正回転していると判別された場合にのみ点火動作を行わせるようにしていたが、この点火装置によった場合には、機関が１回転しないと回転方向の判別を行うことができず、またバッテリが設けられていない場合には、マイクロコンピュータの電源が確立してからでないと回転方向の判別及び点火動作を行わせることができないため、特許文献１に示された点火装置と同様に機関の始動時に点火動作が開始されるのが遅れ、機関の始動性が悪くなるという問題があった。 According to the ignition device described in Patent Document 1, it is possible to prevent reverse rotation of the engine. However, in the ignition device disclosed in the Patent Document, the front-end edge from the pulse signal generator during the half-wave period of the exciter coil. Since the detection pulse and the trailing edge detection pulse are generated, the angle from the generation of the leading edge detection pulse to the generation of the trailing edge detection pulse cannot be widened, and the advancement width of the ignition position is widened. There was a problem that it could not be taken.
Further, in the ignition device disclosed in Patent Document 1, the output of the pulse signal generator is input to the controller, and when the controller detects the trailing edge detection pulse, the trigger signal is given to the discharge switch. The trigger signal could not be generated until the controller power supply was established when the engine was started. Therefore, when the cranking speed of the engine cannot be sufficiently increased at the time of starting the engine, there is a problem that the ignition operation cannot be performed and the engine starts failing.
Further, in the ignition device disclosed in Patent Document 2, the engine rotation direction is determined from a series of pulses output by the pulse signal generator when the engine is started, and only when it is determined that the engine is rotating forward. In this ignition device, the direction of rotation cannot be determined unless the engine rotates once, and if no battery is provided, Since the rotation direction cannot be determined and the ignition operation cannot be performed until the computer power supply is established, the ignition operation is delayed when the engine is started as in the ignition device disclosed in Patent Document 1. There was a problem that startability of the engine deteriorated.

本発明の目的は、機関の逆転を防止する機能を持たせて、しかも点火時期の進角幅を広くとることができるようにしたバッテリレス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 provide a batteryless capacitor discharge type internal combustion engine ignition device having a function of preventing reverse rotation of the engine and capable of widening the advance angle of the ignition timing. is there.

本発明の他の目的は、機関の始動時にコントローラの電源が確立する前の状態でも放電用スイッチにトリガ信号が与えられるようにして、機関の始動性を損なうことなく機関の逆転を防止する機能を持たせることができるようにしたバッテリレス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。   Another object of the present invention is to prevent a reverse rotation of the engine without impairing the startability of the engine by allowing a trigger signal to be given to the discharge switch even in a state before the controller power supply is established at the start of the engine. It is an object of the present invention to provide a batteryless capacitor discharge type internal combustion engine ignition device capable of having

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エキサイタコイルと、点火コイルの一次側に設けられてエキサイタコイルの一方の極性の半波の出力電圧により充電される点火用コンデンサと、トリガ信号が与えられたときに導通して点火用コンデンサに蓄積された電荷を点火コイルの一次コイルを通して放電させる放電用スイッチと、マイクロコンピュータを用いて放電用スイッチへのトリガ信号の供給を制御するコントローラと、エキサイタコイルを電源としてコントローラに与える電源電圧を出力する電源部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 an exciter coil provided in an alternator driven by an internal combustion engine, an ignition capacitor provided on the primary side of the ignition coil and charged by the half-wave output voltage of one polarity of the exciter coil, , A discharge switch that conducts when the trigger signal is applied and discharges the electric charge accumulated in the ignition capacitor through the primary coil of the ignition coil, and controls the supply of the trigger signal to the discharge switch using a microcomputer And an ignition device for a capacitor discharge type internal combustion engine including a power supply unit that outputs a power supply voltage to be supplied to the controller using an exciter coil as a power source.

本発明においては、エキサイタコイルの出力電圧の一方の半サイクルの期間に相当する角度よりも大きい極弧角を有する主リラクタと該主リラクタよりも極弧角が小さい補助リラクタとを、内燃機関と同期回転する回転体に前記補助リラクタを主リラクタに対して前記内燃機関の正回転方向の前方側に位置をずらした状態で設けた信号発生用ロータと、主リラクタの回転方向の前端側エッジ及び後端側エッジをそれぞれ検出して第１極性の主パルス及び第２極性の主パルスを発生し、補助リラクタの回転方向の前端側エッジ及び後端側エッジをそれぞれ検出して第１極性の補助パルス及び第２極性の補助パルスを発生するパル信号発生器と、パルス信号発生器が出力する第１極性の主パルス及び補助パルスをマイクロコンピュータに入力する第１のパルス入力回路と、パルス信号発生器が出力する第２極性の主パルス及び補助パルスをマイクロコンピュータに入力する第２のパルス入力回路と、パルス信号発生器が第２極性のパルスを発生したときに電源部から放電用スイッチにトリガ信号を与える第１のトリガ信号供給回路と、オン状態にあるときに第１のトリガ信号供給回路から放電用スイッチに与えられるトリガ信号を該放電用スイッチから側路するように設けられていて、エキサイタコイルの出力電圧の波形と一定の位相関係をもってオン状態になる期間とオフ状態になる期間とを持つようにエキサイタコイルの出力により制御されるトリガ信号側路スイッチと、点火阻止指令が発生したときに第１のトリガ信号供給回路が放電用スイッチにトリガ信号を与えるのを阻止する点火阻止回路と、点火指令が発生したときに放電用スイッチにトリガ信号を与える第２のトリガ信号供給回路とが設けられる。   In the present invention, a main reluctator having a polar arc angle larger than an angle corresponding to one half cycle period of the output voltage of the exciter coil, and an auxiliary reluctator having a polar arc angle smaller than the main reluctator, A signal generating rotor provided on a rotating body that rotates synchronously with a position shifted to the front side in the forward rotation direction of the internal combustion engine with respect to the main relaxer; a front end edge in the rotation direction of the main relaxor; Each of the trailing edge is detected to generate a main pulse of the first polarity and a second pulse of the second polarity, and each of the leading edge and the trailing edge in the rotation direction of the auxiliary reluctator is detected to assist the first polarity. A pulse signal generator for generating a pulse and an auxiliary pulse of the second polarity, and a main pulse and an auxiliary pulse of the first polarity output from the pulse signal generator are input to the microcomputer. 1 pulse input circuit, a second pulse input circuit for inputting a second polarity main pulse and auxiliary pulse output from the pulse signal generator to the microcomputer, and a pulse signal generator for generating a second polarity pulse A trigger signal supplied from the power supply unit to the discharge switch, and a trigger signal supplied from the first trigger signal supply circuit to the discharge switch when in the ON state. Trigger signal side which is provided so as to be bypassed and is controlled by the output of the exciter coil so as to have a period in which it is turned on and a period in which it is turned off with a certain phase relationship with the output voltage waveform of the exciter coil And a first trigger signal supply circuit for preventing a trigger signal from being supplied to the discharge switch when an ignition prevention command is generated. An ignition blocking circuit, is provided and a second trigger signal supply circuit for supplying a trigger signal to the discharge switch when the ignition command occurs.

またコントローラに設けられるマイクロコンピュータは、第２極性の主パルスが発生するクランク角位置から第１極性の主パルスが発生するクランク角位置までの角度を最大進角幅として前記内燃機関の点火位置を演算して演算した点火位置が検出されたときに前記点火指令を発生し、パルス信号発生器が出力するパルス相互間の間隔に含まれる前記内燃機関の回転方向の情報から内燃機関が逆回転していることを検出したときに点火阻止指令を発生するようにプログラムされる。   Further, the microcomputer provided in the controller sets the ignition position of the internal combustion engine with a maximum advance angle width from a crank angle position where the second polarity main pulse is generated to a crank angle position where the first polarity main pulse is generated. The ignition command is generated when the calculated ignition position is detected, and the internal combustion engine rotates in reverse from the information on the rotation direction of the internal combustion engine included in the interval between pulses output by the pulse signal generator. It is programmed to generate an ignition prevention command when it is detected.

そして、パルス信号発生器は、内燃機関が正回転しているときに第２極性の補助パルス及び第２極性の主パルスをそれぞれトリガ信号側路スイッチがオン状態になる期間及びオフ状態になる期間に発生し、内燃機関が逆回転しているときには、第２極性の補助パルス及び第２極性の主パルスを共にトリガ信号側路スイッチがオン状態になる期間に発生するように設けられている。   The pulse signal generator generates a second polarity auxiliary pulse and a second polarity main pulse during a period when the trigger signal bypass switch is in the on state and a period during which the trigger signal bypass switch is in the off state when the internal combustion engine is rotating forward. When the internal combustion engine is rotating in reverse, the second polarity auxiliary pulse and the second polarity main pulse are both generated during a period in which the trigger signal bypass switch is turned on.

上記のように主リラクタと該主リラクタよりも極弧角が小さい補助リラクタとを設けて、パルス信号発生器がこれらのリラクタの両端のエッジを検出して極性が異なる対のパルス信号（前端エッジ検出パルス及び後端エッジ検出パルス）を発生するようにしておくと、機関の正回転時には、補助リラクタの両端のエッジで発生する対のパルスが狭い発生間隔をもって検出された後に、主リラクタの両端のエッジでそれぞれ発生する対のパルスが広い発生間隔を持って検出され、機関の逆回転時には、主リラクタの両端のエッジでそれぞれ発生する対のパルスが広い発生間隔を持って検出された後に補助リラクタの両端のエッジでそれぞれ発生する対のパルスが狭い発生間隔をもって検出されるため、各リラクタの前端エッジ及び後端エッジでそれぞれ発生する対のパルスの発生間隔を計測して、発生間隔が狭い対のパルスと発生間隔が広い対のパルスの何れが先に発生したかを見ることにより（パルス発生間隔の長短が検出される順序から）、機関の回転方向を判別することができる。
なお第１のトリガ信号供給回路は、第２極性の主パルスが与えられたときにオン状態になって電源部から放電用スイッチにトリガ信号を供給するスイッチ回路により構成できるため、マイクロコンピュータの電源が確立する前の状態でも該トリガ信号供給回路からトリガ信号を出力させることは容易にできる。 As described above, the main reluctator and the auxiliary reluctator having a smaller polar arc angle than the main reluctator are provided, and the pulse signal generator detects the edges at both ends of these reluctors to detect a pair of pulse signals having different polarities (front edge) Detection pulse and trailing edge detection pulse), when the engine is rotating forward, the pair of pulses generated at the edges at both ends of the auxiliary retractor are detected with a narrow generation interval, and then the both ends of the main retractor are detected. A pair of pulses generated at each edge of the main is detected with a wide generation interval. During reverse rotation of the engine, a pair of pulses generated at the edges of both ends of the main reluctator are detected with a wide generation interval. Because the pair of pulses generated at the edges at both ends of the reluctator are detected with a narrow generation interval, at the front and rear edges of each reluctator By measuring the generation interval of each pair of generated pulses and seeing which of a pair of pulses with a narrow generation interval and a pair of pulses with a large generation interval occurred first (the length of the pulse generation interval is short or long) From the order of detection), the direction of rotation of the engine can be determined.
The first trigger signal supply circuit can be configured by a switch circuit that is turned on when a main pulse having the second polarity is applied and supplies a trigger signal from the power supply unit to the discharge switch. Even in the state before the establishment of the trigger signal, the trigger signal can be easily output from the trigger signal supply circuit.

上記のように構成すると、機関の始動時には、パルス信号発生器が第２極性の主パルスを発生したときに第１のトリガ信号供給回路から放電用スイッチにトリガ信号が供給されるため、電源部の出力電圧がマイクロコンピュータを動作させる電圧に達する前の状態でも、第２極性の主パルスが発生すれば放電用スイッチにトリガ信号を供給することができる。従って、機関の始動時にクランキング速度が電源部の出力電圧を確立させる値まで上昇する前に（電源電圧がマイクロコンピュータを動作させる値に安定する前に）最初の点火動作を行わせて、機関の始動性を向上させることができる。   With the above configuration, when starting the engine, the trigger signal is supplied from the first trigger signal supply circuit to the discharge switch when the pulse signal generator generates the main pulse of the second polarity. Even in the state before the output voltage reaches the voltage for operating the microcomputer, the trigger signal can be supplied to the discharge switch if the main pulse of the second polarity is generated. Therefore, at the start of the engine, before the cranking speed increases to a value that establishes the output voltage of the power supply unit (before the power supply voltage stabilizes to a value that operates the microcomputer), the first ignition operation is performed, The startability of the can be improved.

機関の回転速度が上昇し、電源部の出力電圧が確立した後は、マイクロコンピュータが回転方向を判定し、機関が逆転していると判定したときには、直ちに点火動作を停止させるため、機関の始動過程で外力の作用などにより機関が逆回転しようとしたときにその逆転を確実に防止することができる。   After the engine speed increases and the output voltage of the power supply is established, the microcomputer determines the direction of rotation. When the engine determines that the engine is rotating in reverse, the ignition operation is stopped immediately. When the engine tries to reversely rotate due to the action of external force during the process, the reverse rotation can be reliably prevented.

また本発明では、主リラクタの極弧角をエキサイタコイルの出力の半波の期間に相当する角度よりも大きく設定するので、第１極性の主パルスと第２極性の主パルスの発生間隔を広くして点火時期の進角幅を広くとることができ、機関の高速回転域での運転性能を高めるために点火時期の進角幅を広くすることが要求される場合にその要求に容易に応えることができる。   In the present invention, the polar arc angle of the main reluctator is set larger than the angle corresponding to the half-wave period of the output of the exciter coil, so that the generation interval of the first polarity main pulse and the second polarity main pulse is widened. Therefore, when the ignition timing can be widened, and it is required to widen the ignition timing in order to improve the operating performance in the high-speed rotation range of the engine, the demand is easily met. be able to.

以上のように、本発明によれば、トリガ信号側路スイッチを動作させるために必要な信号の位相関係を損なうことなく、点火時期の最大進角幅を決めるパルスの発生間隔をエキサイタコイルの半波の期間よりも広くすることができるため、機関の逆転を防止する機能を持たせて、しかも点火時期の進角幅を広くとることができるバッテリレスのコンデンサ放電式内燃機関用点火装置を得ることができる。   As described above, according to the present invention, the generation interval of the pulse that determines the maximum advance angle of the ignition timing is set to a half of the exciter coil without impairing the phase relationship of signals necessary for operating the trigger signal bypass switch. Since it can be made wider than the wave period, a batteryless capacitor discharge internal combustion engine ignition device that has a function of preventing the reverse rotation of the engine and that can widen the ignition timing advance is obtained. be able to.

また本発明によれば、機関の始動時にコントローラの電源が確立する前の状態でも放電用スイッチにトリガ信号を与えることができるため、機関の始動性を向上させることができる。   Further, according to the present invention, since the trigger signal can be given to the discharge switch even when the power source of the controller is not established at the time of starting the engine, the startability of the engine can be improved.

図１は本発明の好ましい実施形態の構成を示した回路図で、同図において１は内燃機関により駆動される磁石式交流発電機である。発電機１は、機関のクランク軸に取りつけられたカップ状のフライホイール２の周壁部の内周に永久磁石（図示せず。）を取りつけて構成した磁石回転子と、機関のケース等に取りつけられた固定子とからなり、発電機１の固定子にはエキサイタコイルＬｅ等の発電コイルが設けられている。エキサイタコイルＬｅには、図示の実線矢印方向の一方の極性の半波の電圧Ｖe1と、破線矢印方向の他方の半波の電圧Ｖe2とからなる交流電圧が機関の回転に同期して誘起する。以下一方の極性の半波の電圧Ｖe1を正の半波の電圧と呼び、他方の極性の半波の電圧Ｖe2を負の半波の電圧と呼ぶ。エキサイタコイルＬｅが出力する交流電圧の波形の一例を図４（Ａ）に示した。   FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a preferred embodiment of the present invention, in which 1 is a magnet type AC generator driven by an internal combustion engine. The generator 1 is attached to a magnet rotor formed by attaching a permanent magnet (not shown) to the inner periphery of a peripheral wall portion of a cup-like flywheel 2 attached to an engine crankshaft, and to an engine case or the like. The stator of the generator 1 is provided with a power generation coil such as an exciter coil Le. In the exciter coil Le, an AC voltage composed of a half-wave voltage Ve1 having one polarity in the direction of the solid arrow shown in the figure and a half-wave voltage Ve2 having the other polarity in the direction of the broken-line arrow is induced in synchronization with the rotation of the engine. Hereinafter, the half-wave voltage Ve1 having one polarity is referred to as a positive half-wave voltage, and the half-wave voltage Ve2 having the other polarity is referred to as a negative half-wave voltage. An example of the waveform of the AC voltage output from the exciter coil Le is shown in FIG.

発電機１の磁石回転子のヨークを構成するフライホイール２の外周には、エキサイタコイルＬｅの出力電圧の一方の半サイクルの期間に相当する角度よりも大きい極弧角を有する主リラクタ２r1と、主リラクタ２r1よりも極弧角が小さい補助リラクタ２r2とが設けられている。これらのリラクタはフライホイールの周壁部の一部を径方向の外側に打ち出すことにより形成した突起からなっていて、補助リラクタ２r2が主リラクタ２r1に対して内燃機関の正回転方向（図示の矢印ＣＬ方向）の前方側に位置をずらした状態で設けられている。この例では、フライホイール２とリラクタ２r1及び２r2とにより信号発生用ロータが構成されている。本実施形態では、発電機１の回転子のヨーク（フライホイール）をリラクタを設ける回転体として用いているが、信号発生用ロータを構成する回転体は機関と同期回転するものであればよく、フライホイール２と別個の回転体にリラクタを形成することにより信号発生用ロータを構成してもよい。内燃機関が４サイクル機関である場合に、発電機１の回転子と別個に信号発生用ロータを設ける場合には、該ロータをカム軸に取りつけるようにしてもよい。   On the outer periphery of the flywheel 2 constituting the yoke of the magnet rotor of the generator 1, a main retractor 2r1 having a polar arc angle larger than the angle corresponding to one half cycle period of the output voltage of the exciter coil Le; An auxiliary reluctator 2r2 having a smaller polar arc angle than the main reluctator 2r1 is provided. These reluctors are formed by protrusions formed by striking a part of the peripheral wall portion of the flywheel outward in the radial direction, and the auxiliary retractor 2r2 is in the positive rotation direction of the internal combustion engine (arrow CL shown in the drawing) In a state where the position is shifted. In this example, the flywheel 2 and the reluctors 2r1 and 2r2 constitute a signal generating rotor. In the present embodiment, the rotor yoke (flywheel) of the generator 1 is used as a rotating body provided with a reluctator, but the rotating body constituting the signal generating rotor only needs to rotate synchronously with the engine. The signal generating rotor may be configured by forming a reluctator on a rotating body separate from the flywheel 2. When the internal combustion engine is a four-cycle engine and the signal generating rotor is provided separately from the rotor of the generator 1, the rotor may be attached to the camshaft.

図１において３は、信号発生用ロータのリラクタに対向する磁極部を有する鉄心と該鉄心に巻回された信号コイルＬｓと、該鉄心に磁気結合された永久磁石とを備えたパルス信号発生器で、このパルス信号発生器は、各リラクタの回転方向の両端のエッジを検出してその信号コイルＬｓから極性が異なるパルスを発生する。図示のパルス信号発生器３は、主リラクタ２r1の回転方向の前端側エッジ及び後端側エッジをそれぞれ検出して第１極性の主パルスＰm1及び第２極性の主パルスＰm2を発生し、補助リラクタ２r2の回転方向の前端側エッジ及び後端側エッジをそれぞれ検出して第１極性の補助パルスＰa1及び第２極性の補助パルスＰa2を発生する。ここでは、パルス信号発生器が発生する第１極性のパルスＰm1，Ｐa1を負極性のパルスとし、第２極性のパルスＰm2，Ｐa2を正極性のパルスとする。上記信号発生用ロータとパルス信号発生器３とにより、パルス信号発生装置が構成されている。内燃機関が正回転しているときにパルス信号発生器３が出力するパルスの波形を図２（Ｂ）に概略的に示した。   In FIG. 1, reference numeral 3 denotes a pulse signal generator comprising an iron core having a magnetic pole portion facing a reluctator of a signal generating rotor, a signal coil Ls wound around the iron core, and a permanent magnet magnetically coupled to the iron core. Thus, this pulse signal generator detects edges at both ends in the rotation direction of each reluctator and generates pulses having different polarities from the signal coil Ls. The illustrated pulse signal generator 3 detects a front end side edge and a rear end side edge in the rotation direction of the main relaxor 2r1 to generate a first polarity main pulse Pm1 and a second polarity main pulse Pm2, respectively. A front end edge and a rear end edge in the rotation direction of 2r2 are detected to generate a first polarity auxiliary pulse Pa1 and a second polarity auxiliary pulse Pa2. Here, the first polarity pulses Pm1 and Pa1 generated by the pulse signal generator are set as negative pulses, and the second polarity pulses Pm2 and Pa2 are set as positive pulses. The signal generating rotor and the pulse signal generator 3 constitute a pulse signal generator. The waveform of the pulse output from the pulse signal generator 3 when the internal combustion engine is rotating forward is schematically shown in FIG.

図１において４はコンデンサ放電式の点火回路で、この点火回路は、一端が共通接続された一次コイルｗ1及び二次コイルｗ2を有する点火コイルＩＧと、点火コイルＩＧの一次側に設けられてエキサイタコイルＬｅの一方の極性の半波の出力電圧により充電される点火用コンデンサＣｉと、トリガ信号Ｓｔが与えられたときに導通して点火用コンデンサＣｉに蓄積された電荷を点火コイルの一次コイルを通して放電させる放電用スイッチとしてのサイリスタＴh1とを備えている。   In FIG. 1, reference numeral 4 denotes a capacitor discharge type ignition circuit. This ignition circuit is provided on the primary side of the ignition coil IG with an ignition coil IG having a primary coil w1 and a secondary coil w2 commonly connected at one end, and an exciter. The ignition capacitor Ci charged by the half-wave output voltage of one polarity of the coil Le and the electric charge accumulated in the ignition capacitor Ci when the trigger signal St is applied are passed through the primary coil of the ignition coil. And a thyristor Th1 as a discharge switch for discharging.

図示の例では、点火コイルの一次コイルｗ1の一端に点火用コンデンサＣｉの一端が接続され、該点火用コンデンサの他端と接地間にサイリスタＴh1がそのカソードを接地側に向けて接続されている。点火用コンデンサＣｉの他端はまたカソードを該点火用コンデンサ側に向けたダイオードＤ1を通してエキサイタコイルＬｅの一端に接続され、点火用コンデンサＣｉの一端と接地間にカソードを接地側に向けたダイオードＤ2が接続されている。また点火コイルの二次コイルｗ2の他端は、図示しない機関の気筒に取りつけられた点火プラグＰＬの非接地側端子に接続されている。エキサイタコイルＬｅの一端と接地間及び他端と接地間にはそれぞれアノードを接地側に向けた電流帰還用ダイオードＤ3及びＤ4が接続されている。   In the illustrated example, one end of the ignition capacitor Ci is connected to one end of the primary coil w1 of the ignition coil, and a thyristor Th1 is connected between the other end of the ignition capacitor and the ground with its cathode facing the ground side. . The other end of the ignition capacitor Ci is also connected to one end of the exciter coil Le through a diode D1 with the cathode facing the ignition capacitor, and a diode D2 with the cathode facing the ground side between one end of the ignition capacitor Ci and the ground. Is connected. The other end of the secondary coil w2 of the ignition coil is connected to a non-grounded terminal of a spark plug PL attached to a cylinder of an engine (not shown). Between the one end of the exciter coil Le and the ground, and between the other end and the ground, current feedback diodes D3 and D4 having an anode directed to the ground side are connected.

また５はマイクロコンピュータを備えて、点火回路のサイリスタ（放電用スイッチ）Ｔh1へのトリガ信号の供給を制御するコントローラ、６はエキサイタコイルＬｅを電源としてコントローラ５及び後記する各回路に与える電源電圧を出力する電源部、７はパルス信号発生器３が出力する負極性（第１極性）の主パルスＰm1及び補助パルスＰa1をコントローラのマイクロコンピュータのポートＡ1に入力する第１のパルス入力回路、８はパルス信号発生器３が出力する正極性（第２極性）の主パルスＰm2及び補助パルスＰa2をマイクロコンピュータのポートＡ2に入力する第２のパルス入力回路で、マイクロコンピュータはパルス信号発生器３から第１及び第２のパルス入力回路７及び８を通して入力される信号から機関の回転情報（回転方向、回転速度、クランク角度などの情報）を取得する。   A controller 5 includes a microcomputer and controls the supply of a trigger signal to the thyristor (discharge switch) Th1 of the ignition circuit. A power supply voltage 6 is applied to the controller 5 and each circuit described later using the exciter coil Le as a power source. A power supply unit for output, 7 is a first pulse input circuit for inputting the negative polarity (first polarity) main pulse Pm1 and auxiliary pulse Pa1 output from the pulse signal generator 3 to the port A1 of the microcomputer of the controller, 8 This is a second pulse input circuit for inputting the positive polarity (second polarity) main pulse Pm2 and auxiliary pulse Pa2 output from the pulse signal generator 3 to the port A2 of the microcomputer. From the signals input through the first and second pulse input circuits 7 and 8, the engine rotation information (rotation direction, rotation Speed, acquires information) such as the crank angle.

コントローラ５に設けられるマイクロコンピュータは、正極性の主パルスＰm2が発生するクランク角位置から負極性の主パルスＰm1が発生するクランク角位置までの角度を最大進角幅として内燃機関の点火位置を演算して演算した点火位置が検出されたときにポートＢ1から点火指令を発生し、パルス信号発生器が出力するパルス相互間の間隔に含まれる前記内燃機関の回転方向の情報から内燃機関が逆回転していることを検出したときにポートＢ2から点火阻止指令を発生するようにプログラムされている。   The microcomputer provided in the controller 5 calculates the ignition position of the internal combustion engine by setting the angle from the crank angle position where the positive main pulse Pm2 is generated to the crank angle position where the negative main pulse Pm1 is generated as the maximum advance angle width. When the calculated ignition position is detected, an ignition command is generated from the port B1, and the internal combustion engine rotates in reverse from the information on the rotation direction of the internal combustion engine included in the interval between pulses output from the pulse signal generator. It is programmed to generate an ignition prevention command from port B2 when it is detected.

また９はパルス信号発生器３が正極性のパルスを発生したときに電源部６からサイリスタ（放電用スイッチ）Ｔh1にトリガ信号Ｓｔを与える第１のトリガ信号供給回路、１０は、オン状態にあるときに第１のトリガ信号供給回路９からサイリスタＴh1に与えられるトリガ信号を該サイリスタから側路するように設けられていて、エキサイタコイルの出力電圧の波形と一定の位相関係をもってオン状態になる期間とオフ状態になる期間とを持つようにエキサイタコイルの出力により制御されるトリガ信号側路スイッチ、１１はマイクロコンピュータがポートＢ2から点火阻止指令を発生したときに第１のトリガ信号供給回路９がサイリスタＴh1にトリガ信号を与えるのを阻止する点火阻止回路、１２はマイクロコンピュータがポートＢ1から点火指令を発生したときにサイリスタＴh1にトリガ信号を与える第２のトリガ信号供給回路である。   Reference numeral 9 denotes a first trigger signal supply circuit 10 that gives a trigger signal St from the power source 6 to the thyristor (discharge switch) Th1 when the pulse signal generator 3 generates a positive pulse. A period in which the trigger signal supplied from the first trigger signal supply circuit 9 to the thyristor Th1 is sometimes bypassed from the thyristor, and is turned on with a certain phase relationship with the waveform of the output voltage of the exciter coil. And a trigger signal bypass switch 11 controlled by the output of the exciter coil so as to have an off period, and the first trigger signal supply circuit 9 is provided when the microcomputer generates an ignition prevention command from the port B2. An ignition prevention circuit for preventing a trigger signal from being applied to the thyristor Th1, 12 is an ignition finger from the port B1 by the microcomputer. A second trigger signal supplying circuit for supplying a trigger signal to the thyristor Th1 when generating.

電源部６は、ダイオードＤ5と、コンデンサＣ1と、サイリスタＴh2と、ツェナーダイオードＺＤ1と、抵抗器Ｒ1ないしＲ3とを備えた電源回路６ａと、電源回路６ａから出力される直流電圧を入力として一定の直流電圧を出力するレギュレータ６ｂと、レギュレータ６ｂの出力端子間に接続された電源コンデンサＣ2とからなっている。電源回路６ａにおいては、エキサイタコイルＬｅの負の半波の出力電圧Ｖe2によりダイオードＤ5とダイオードＤ3とを通してコンデンサＣ1が図示の極性に充電される。コンデンサＣ1の両端の電圧が設定値を超えると、ツェナーダイオードＺＤ1が導通してサイリスタＴh2にトリガ信号を与えるため、該サイリスタＴh2が導通状態になってエキサイタコイルの負の半波の電圧を短絡し、コンデンサＣ1の充電を停止させる。従って、エキサイタコイルの負の半波の出力電圧が設定値を超えているときには、コンデンサＣ1の両端に設定値に等しい電圧が得られる。レギュレータ６ｂはコンデンサＣ1の両端の電圧を入力として、電源コンデンサＣ2の両端にマイクロコンピュータを駆動するのに適した大きさの一定の直流電圧を生じさせる。この直流電圧は、マイクロコンピュータの電源端子ｔ1，ｔ2間に電源電圧として印加される。   The power supply unit 6 has a diode D5, a capacitor C1, a thyristor Th2, a Zener diode ZD1, a power supply circuit 6a having resistors R1 to R3, and a DC voltage output from the power supply circuit 6a as a constant. It consists of a regulator 6b that outputs a DC voltage and a power supply capacitor C2 connected between the output terminals of the regulator 6b. In the power supply circuit 6a, the capacitor C1 is charged to the polarity shown in the figure through the diode D5 and the diode D3 by the negative half-wave output voltage Ve2 of the exciter coil Le. When the voltage across the capacitor C1 exceeds the set value, the Zener diode ZD1 becomes conductive and gives a trigger signal to the thyristor Th2, so that the thyristor Th2 becomes conductive and short-circuits the negative half-wave voltage of the exciter coil. The charging of the capacitor C1 is stopped. Therefore, when the negative half-wave output voltage of the exciter coil exceeds the set value, a voltage equal to the set value is obtained at both ends of the capacitor C1. The regulator 6b receives the voltage across the capacitor C1 as input, and generates a constant DC voltage having a magnitude suitable for driving the microcomputer across the power supply capacitor C2. This DC voltage is applied as a power supply voltage between power supply terminals t1 and t2 of the microcomputer.

第１のパルス入力回路７は、トランジスタＴＲ1と、ダイオードＤ7と、コンデンサＣ3と、抵抗器Ｒ4ないしＲ7とからなっていて、パルス信号発生器３が負極性（第１極性）のパルスＰa1，Ｐm1を発生したときにダイオードＤ6の両端に生じる順方向電圧降下によりトランジスタＴＲ1のベースエミッタ間を逆バイアスして該トランジスタＴＲ1をオン状態からオフ状態にすることにより、図２（Ｃ）に示すように、ＬレベルらＨレベルに立ち上がるパルス信号Ｐa1´，Ｐm1´をマイクロコンピュータに入力する。   The first pulse input circuit 7 includes a transistor TR1, a diode D7, a capacitor C3, and resistors R4 to R7. The pulse signal generator 3 has negative polarity (first polarity) pulses Pa1 and Pm1. As shown in FIG. 2C, the transistor TR1 is reverse-biased by the forward voltage drop generated across the diode D6 when the signal is generated to turn the transistor TR1 from the on state to the off state. The pulse signals Pa1 'and Pm1' rising from the L level to the H level are input to the microcomputer.

第２のパルス入力回路８は、トランジスタＴＲ2と、ダイオードＤ8と、コンデンサＣ4と、抵抗器Ｒ8ないしＲ11とからなっていて、パルス信号発生器３が正極性（第２極性）のパルスＰa2，Ｐm2を発生している間だけトランジスタＴＲ2をオン状態にすることにより、マイクロコンピュータに図２（Ｃ）に示すようにＨレベルからＬレベルに立ち下がる波形のパルスＰa2´，Ｐm2´を入力する。   The second pulse input circuit 8 includes a transistor TR2, a diode D8, a capacitor C4, and resistors R8 to R11, and the pulse signal generator 3 has positive pulses (second polarity) Pa2, Pm2. When the transistor TR2 is turned on only during generation of pulses, pulses Pa2 'and Pm2' having waveforms falling from the H level to the L level as shown in FIG. 2C are input to the microcomputer.

第１のトリガ信号供給回路９は、トランジスタＴＲ3と、ダイオードＤ9と、抵抗器Ｒ12及びＲ13とからなっていて、パルス信号発生器３が正極性のパルスを発生して、第２のパルス入力回路８のトランジスタＴＲ2がオン状態になったときに、トランジスタＴＲ3がオン状態になって、電源部６からトランジスタＴＲ3のエミッタ及びコレクタを通してサイリスタ（放電用スイッチ）Ｔh1にトリガ信号Ｓｔを与える。 The first trigger signal supply circuit 9 includes a transistor TR3, a diode D9, and resistors R12 and R13, and the pulse signal generator 3 generates a positive pulse to generate a second pulse input circuit. When the transistor TR2 of FIG. 8 is turned on, the transistor TR3 is turned on, and the trigger signal St is given from the power supply unit 6 to the thyristor (discharge switch) Th1 through the emitter and collector of the transistor TR3.

トリガ信号側路スイッチ１０は、エミッタが接地され、コレクタがダイオードＤ9を通してサイリスタＴh1のゲートに接続されたＮＰＮトランジスタＴＲ4と、トランジスタＴＲ4のベースエミッタ間及びベースと電源部６の出力端子間にそれぞれ接続された抵抗器Ｒ14及びＲ15と、トランジスタＴＲ4のベースとエキサイタコイルＬｅの一端との間に接続されたダイオードＤ10とからなっている。このトリガ信号側路スイッチにおいては、エキサイタコイルＬｅが正の半波の出力電圧を発生しているとき、及びエキサイタコイルの負の半波において電源回路６ａのサイリスタＴh2がオン状態になるまでの間トランジスタＴＲ4のベースエミッタ間の電圧Ｖbeが、図２（Ａ）に示すようにＨレベルに保たれるため、トランジスタＴＲ4がオン状態になり、第１のトリガ信号供給回路９からサイリスタＴh1に与えられるトリガ信号Ｓｔを該サイリスタから側路する。エキサイタコイルの出力電圧の負の半波の電圧が設定値を超えてサイリスタＴh2がオン状態になると、エキサイタコイルＬｅがサイリスタＴh2とダイオードＤ3とを通して短絡されるため、トランジスタＴＲ4のベースエミッタ間の電圧ＶbeはＬレベルに低下し、トランジスタＴＲ4が遮断状態になる。トランジスタＴＲ4が遮断状態にあるときには、第１のトリガ信号供給回路９から出力されるトリガ信号がトランジスタＴＲ4を通して側路されることがないため、トリガ信号供給回路９から出力されるトリガ信号はサイリスタＴh1に与えられる。   The trigger signal bypass switch 10 is connected to the NPN transistor TR4 whose emitter is grounded and whose collector is connected to the gate of the thyristor Th1 through the diode D9, and between the base emitter of the transistor TR4 and between the base and the output terminal of the power supply unit 6. Resistors R14 and R15, and a diode D10 connected between the base of the transistor TR4 and one end of the exciter coil Le. In this trigger signal bypass switch, when the exciter coil Le generates a positive half-wave output voltage and until the thyristor Th2 of the power supply circuit 6a is turned on in the negative half-wave of the exciter coil. Since the voltage Vbe between the base and the emitter of the transistor TR4 is kept at the H level as shown in FIG. 2A, the transistor TR4 is turned on and is supplied from the first trigger signal supply circuit 9 to the thyristor Th1. A trigger signal St is bypassed from the thyristor. When the negative half-wave voltage of the output voltage of the exciter coil exceeds the set value and the thyristor Th2 is turned on, the exciter coil Le is short-circuited through the thyristor Th2 and the diode D3, so that the voltage between the base and emitter of the transistor TR4. Vbe drops to L level, and the transistor TR4 is cut off. When the transistor TR4 is in the cut-off state, the trigger signal output from the first trigger signal supply circuit 9 is not bypassed through the transistor TR4. Therefore, the trigger signal output from the trigger signal supply circuit 9 is the thyristor Th1. Given to.

点火阻止回路１１は、ＰＮＰトランジスタＴＲ5と、抵抗器Ｒ16ないしＲ18とからなっていて、マイクロコンピュータがポートＢ2の電位をＬレベルにして点火阻止指令を発生したときにトランジスタＴＲ5をオン状態にすることにより、トランジスタＴＲ3を強制的にオフ状態にして、第１のトリガ信号供給回路９がサイリスタＴh1にトリガ信号を与えるのを阻止する。   The ignition prevention circuit 11 comprises a PNP transistor TR5 and resistors R16 to R18, and turns on the transistor TR5 when the microcomputer generates an ignition prevention command by setting the potential of the port B2 to L level. As a result, the transistor TR3 is forcibly turned off to prevent the first trigger signal supply circuit 9 from supplying a trigger signal to the thyristor Th1.

第２のトリガ信号供給回路１２は、トランジスタＴＲ6と、ダイオードＤ11と、抵抗器Ｒ19ないしＲ22とからなっていて、マイクロコンピュータがポートＢ1の電位をＬレベルにして該ポートＢ1から点火指令を発生したときにトランジスタＴＲ6がオン状態になってサイリスタＴh1にトリガ信号を与える。   The second trigger signal supply circuit 12 includes a transistor TR6, a diode D11, and resistors R19 to R22. The microcomputer sets the potential of the port B1 to L level and generates an ignition command from the port B1. Sometimes the transistor TR6 is turned on to give a trigger signal to the thyristor Th1.

パルス信号発生器は、内燃機関が正回転しているときに、負極性（第２極性）の補助パルス及び正極性（第２極性）の主パルスをそれぞれトリガ信号側路スイッチがオン状態になる期間及びオフ状態になる期間に発生し、内燃機関が逆回転しているときには、負極性の補助パルス及び正極性の主パルスを共にトリガ信号側路スイッチがオン状態になる期間に発生するように設けられている。   In the pulse signal generator, when the internal combustion engine is rotating forward, the trigger signal bypass switch is turned on for each of the negative (second polarity) auxiliary pulse and the positive (second polarity) main pulse. When the internal combustion engine is rotating in reverse, the negative auxiliary pulse and the positive main pulse are both generated during the period when the trigger signal bypass switch is turned on. Is provided.

図１に示した点火装置において、上記のようにパルス信号発生器を設けるには、機関の正回転時に、図２（Ａ），（Ｂ）に示したように、トリガ信号側路スイッチ９を構成するトランジスタＴＲ3のベースエミッタ間の電圧ＶbeがＨレベルにあるとき（トリガ信号側路スイッチが導通し得る状態にあるとき）及び該電圧ＶbeがＬレベルにあるとき（トリガ信号側路スイッチが導通し得ない状態にあるとき）にそれぞれ正極性（第２極性）の補助パルスＰa2及び正極性の主パルスＰm2が発生し、機関の逆回転時には、図３（Ａ），（Ｂ）に示したように、トリガ信号側路スイッチ９を構成するトランジスタＴＲ3のベースエミッタ間の電圧ＶbeがＨレベルにあるときに正極性（第２極性）の補助パルスＰa2及び正極性の主パルスＰm2が発生するように、パルス信号発生器の配設位置を設定する。   In the ignition device shown in FIG. 1, in order to provide the pulse signal generator as described above, as shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B), the trigger signal bypass switch 9 is set during the forward rotation of the engine. When the voltage Vbe between the base and emitter of the constituting transistor TR3 is at the H level (when the trigger signal bypass switch is in a conductive state) and when the voltage Vbe is at the L level (the trigger signal bypass switch is conductive) 3 (A) and (B) at the time of reverse rotation of the engine, when a positive (second polarity) auxiliary pulse Pa2 and a positive main pulse Pm2 are generated respectively. As described above, when the voltage Vbe between the base and emitter of the transistor TR3 constituting the trigger signal bypass switch 9 is at the H level, the positive polarity (second polarity) auxiliary pulse Pa2 and the positive polarity main pulse Pm2 are generated. In addition, Set the location of the pulse signal generator.

本実施形態では、図４（Ｂ）に示したように、補助リラクタの極弧角が１７°、主リラクタの極弧角が６０°に設定され、補助リラクタの回転方向の前端側エッジから主リラクタの回転方向の前端側エッジまでの角度が９０°に設定されるとともに、機関の正回転時にエキサイタコイルの出力電圧が負の半波から正の半波に移行する際に生じる零点付近で負極性（第１極性）の補助パルスが発生するように、パルス信号発生器が設けられている。なお本実施形態では、発電機１の磁石回転子が８極に構成されていて、エキサイタコイルの出力電圧の半波の期間に相当するクランク角が４５°になっている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 4 (B), the polar angle of the auxiliary retractor is set to 17 °, and the polar angle of the main retractor is set to 60 °. The angle to the front edge in the rotation direction of the reluctator is set to 90 °, and the negative electrode near the zero point that is generated when the output voltage of the exciter coil shifts from the negative half wave to the positive half wave during the positive rotation of the engine A pulse signal generator is provided so that an auxiliary pulse of the first characteristic (first polarity) is generated. In the present embodiment, the magnet rotor of the generator 1 is configured with 8 poles, and the crank angle corresponding to the half-wave period of the output voltage of the exciter coil is 45 °.

図１に示した点火装置において、機関を始動するため、機関のクランク軸を回転させると、エキサイタコイルＬｅが交流電圧を出力し、パルス信号発生器３がパルス信号を発生する。エキサイタコイルＬｅが正の半波の電圧Ｖe1を出力すると、エキサイタコイルＬｅからダイオードＤ1，Ｄ2及びＤ4を通して点火用コンデンサＣｉが図示の極性に充電される。   In the ignition device shown in FIG. 1, when the crankshaft of the engine is rotated to start the engine, the exciter coil Le outputs an alternating voltage, and the pulse signal generator 3 generates a pulse signal. When the exciter coil Le outputs the positive half-wave voltage Ve1, the ignition capacitor Ci is charged from the exciter coil Le through the diodes D1, D2 and D4 to the polarity shown in the figure.

機関の始動時には最初発電機の出力電圧が電源部６の出力電圧の設定値Ｖccを超え期間が短いため、コンデンサＣ1の両端の電圧Ｖc1は、図２（Ｅ）に示したように、エキサイタコイルの負の半波の電圧により充電される間上昇して設定値Ｖccを超え、エキサイタコイルの負の半波の電圧のピークが過ぎて充電が停止すると所定の割合で低下していき、エキサイタコイルの次の負の半波の電圧により充電されると再度上昇していく波形を示す。
コンデンサＣ1の両端の電圧が設定値Ｖccよりも低くなっているときには、図２（Ｆ）に示すようにマイクロコンピュータのリセット信号ＲｅｓがＬレベルになるため、マイクロコンピュータはリセットされる。この状態ではマイクロコンピュータが演算を行うことができないため、マイクロコンピュータによる点火位置の制御は行われない。 At the start of the engine, since the output voltage of the generator exceeds the set value Vcc of the output voltage of the power supply unit 6 for the first time, the voltage Vc1 across the capacitor C1 is an exciter coil as shown in FIG. The negative half-wave voltage rises while charging and exceeds the set value Vcc, and when the negative half-wave voltage peak of the exciter coil passes and charging stops, the exciter coil decreases at a predetermined rate. A waveform that rises again when charged by the voltage of the next negative half-wave.
When the voltage across the capacitor C1 is lower than the set value Vcc, the microcomputer is reset because the reset signal Res of the microcomputer becomes L level as shown in FIG. In this state, since the microcomputer cannot perform the calculation, the ignition position is not controlled by the microcomputer.

機関が正回転しているときには、パルス信号発生器３がパルスＰa1，Ｐa2，Ｐm1及びＰm2を順次発生する。これらのパルスのうち、正極性のパルスＰa2及びＰm1が発生すると、第１のトリガ信号供給回路９のトランジスタＴＲ3がオン状態になってトリガ信号Ｓｔを出力するが、図４に示したように、機関の正回転時に正極性の補助パルスＰa2が発生したときには、トランジスタＴＲ3のベースエミッタ間電圧ＶbeがＨレベルにあって、該トランジスタが導通してトリガ信号供給回路から出力されるトリガ信号ＳｔをサイリスタＴh1から側路するため、補助パルスＰa2によってサイリスタＴh1にトリガ信号が与えられることはない。   When the engine is rotating forward, the pulse signal generator 3 sequentially generates pulses Pa1, Pa2, Pm1 and Pm2. Among these pulses, when positive pulses Pa2 and Pm1 are generated, the transistor TR3 of the first trigger signal supply circuit 9 is turned on to output the trigger signal St. As shown in FIG. When a positive auxiliary pulse Pa2 is generated during the normal rotation of the engine, the base-emitter voltage Vbe of the transistor TR3 is at the H level, and the trigger signal St output from the trigger signal supply circuit is generated when the transistor is turned on. Since it bypasses Th1, a trigger signal is not given to thyristor Th1 by auxiliary pulse Pa2.

これに対し、正極性の主パルスＰm2が発生して第１のトリガ信号供給回路９がトリガ信号Ｓｔを出力したときには、トランジスタＴＲ3のベースエミッタ間電圧ＶbeがＬレベルになっていて、該トランジスタＴＲ3はオフ状態に保持されているため、正極性の主パルスＰm2の発生時にトリガ信号供給回路９から出力されるトリガ信号Ｓｔ（図２Ｇ）はサイリスタＴh1に与えられる。サイリスタＴh1にトリガ信号が与えられると、該サイリスタＴh1が導通状態になるため、点火用コンデンサＣｉに蓄積された電荷がサイリスタＴh1と点火コイルの一次コイルｗ1とを通して放電する。これにより、点火コイルの一次コイルに急激に電流が流れ、その二次コイルに点火用高電圧が誘起する。この高電圧は点火プラグＰＬに印加されるため、該点火プラグで火花放電が生じ、機関が点火される。   On the other hand, when the positive main pulse Pm2 is generated and the first trigger signal supply circuit 9 outputs the trigger signal St, the base-emitter voltage Vbe of the transistor TR3 is L level, and the transistor TR3 Is held in the OFF state, the trigger signal St (FIG. 2G) output from the trigger signal supply circuit 9 when the positive main pulse Pm2 is generated is applied to the thyristor Th1. When a trigger signal is given to the thyristor Th1, the thyristor Th1 becomes conductive, so that the charge accumulated in the ignition capacitor Ci is discharged through the thyristor Th1 and the primary coil w1 of the ignition coil. As a result, a current suddenly flows through the primary coil of the ignition coil, and a high voltage for ignition is induced in the secondary coil. Since this high voltage is applied to the spark plug PL, spark discharge occurs in the spark plug, and the engine is ignited.

電源部６の出力電圧がマイクロコンピュータを動作させる電圧値Ｖcc(例えば５Ｖ）よりも低い状態にあるときでも第１のトリガ信号供給回路９を通してサイリスタＴh1にトリガ信号を供給することができるように、トランジスタＴＲ3を選定しておく。   A trigger signal can be supplied to the thyristor Th1 through the first trigger signal supply circuit 9 even when the output voltage of the power supply unit 6 is lower than a voltage value Vcc (for example, 5 V) for operating the microcomputer. The transistor TR3 is selected.

上記のように、本発明においては、機関の始動操作を開始した後、マイクロコンピュータが起動する前の状態で、パルス信号発生器３の出力パルスにより第１のトリガ信号供給回路９を通してサイリスタＴh1にトリガ信号を供給することができるため、始動操作を開始した後早期に（機関が１回転する前に）最初の点火を行わせて機関の始動性を向上させることができる。   As described above, in the present invention, after the start operation of the engine is started and before the microcomputer is started, the output pulse of the pulse signal generator 3 causes the thyristor Th1 to pass through the first trigger signal supply circuit 9. Since the trigger signal can be supplied, the initial ignition can be performed early after the start operation is started (before the engine makes one revolution) to improve the startability of the engine.

機関の始動時にピストンが上死点を越えることができず、逆転しようとしたときには、図３に示したようにパルス信号発生器３が正極性のパルスＰa2及びＰm2を発生したときにトランジスタＴＲ3のベースエミッタ間電圧ＶbeがＨレベルにあって、該トランジスタがオン状態にあるため、パルスＰa2及びＰm2が発生したときにトリガ信号供給回路９を通して出力されるトリガ信号はすべてトランジスタＴＲ3を通してサイリスタＴh1から側路される。このように、機関の始動時に機関が逆転しようとしたときには、点火動作が行われないため、機関が逆転することはない。   If the piston cannot exceed the top dead center at the start of the engine and an attempt is made to reverse it, the pulse signal generator 3 generates the positive pulses Pa2 and Pm2 as shown in FIG. Since the base-emitter voltage Vbe is at the H level and the transistor is in the ON state, all the trigger signals output through the trigger signal supply circuit 9 when the pulses Pa2 and Pm2 are generated are transmitted from the thyristor Th1 through the transistor TR3. To be routed. Thus, when the engine tries to reverse at the time of starting the engine, the ignition operation is not performed, so the engine does not reverse.

機関の回転速度が低く、エキサイタコイルＬｅの出力電圧が低い間は、電源部６の出力電圧が設定値Ｖccを超える期間と設定値Ｖccを下回る期間とが生じ、電源電圧が設定値Ｖccを下回るとマイクロコンピュータのリセット信号Ｒｅｓが図２（Ｆ）に示すようにＬレベルになる。このときマイクロコンピュータは、リセット信号ＲｅｓがＬレベルになっている期間リセットされた状態に保持されるため、演算を行うことができず、該マイクロコンピュータから点火指令を発生させることはできないが、前述のように、パルス信号発生器３が正極性の主パルスＰm2を発生したときに第１のトリガ信号供給回路９を通してサイリスタＴh1にトリガ信号が与えられて点火動作が行われるため、機関の始動は支障なく行われる。   While the engine speed is low and the output voltage of the exciter coil Le is low, there are a period in which the output voltage of the power supply unit 6 exceeds the set value Vcc and a period in which the output voltage falls below the set value Vcc, and the power supply voltage falls below the set value Vcc. The reset signal Res of the microcomputer becomes L level as shown in FIG. At this time, since the microcomputer is held in a reset state while the reset signal Res is at the L level, the microcomputer cannot perform an operation and cannot generate an ignition command from the microcomputer. Thus, when the pulse signal generator 3 generates the positive main pulse Pm2, a trigger signal is given to the thyristor Th1 through the first trigger signal supply circuit 9, and the ignition operation is performed. It is done without hindrance.

機関が始動した後、エキサイタコイル１の出力電圧が十分に高くなると、電源部６が設定値Ｖccに等しい電圧を継続的に出力するようになるため、マイクロコンピュータはリセットされることがなくなり、正常な動作を開始する。本発明においては、トリガ信号側路スイッチ１０が第１のトリガ信号供給回路９の出力側に設けられているため、パルス信号発生器３が出力するパルスが該トリガ信号側路回路によりマイクロコンピュータから側路されることはなく、パルス信号発生器が出力するパルスのすべてがマイクロコンピュータに入力される。   When the output voltage of the exciter coil 1 becomes sufficiently high after the engine is started, the power supply unit 6 continuously outputs a voltage equal to the set value Vcc, so that the microcomputer is not reset and is normal. Start the operation. In the present invention, since the trigger signal bypass switch 10 is provided on the output side of the first trigger signal supply circuit 9, the pulse output from the pulse signal generator 3 is transmitted from the microcomputer by the trigger signal bypass circuit. Without being bypassed, all the pulses output by the pulse signal generator are input to the microcomputer.

マイクロコンピュータは、パルス信号発生器３からパルス入力回路７及び８を通して入力されるパルスから得た機関の回転方向の情報を基に機関の回転方向を検出して、機関の回転方向が正方向であることを検出したときにポートＢ2の電位をＨレベルにしてトランジスタＴＲ5をオフ状態にし、パルス信号発生器３からパルス入力回路８とトリガ信号供給回路９とを通してサイリスタＴh1にトリガ信号Ｓｔが与えられるのを許容する。マイクロコンピュータが起動した後に、何らかの原因により機関が逆転したときには、マイクロコンピュータがそのポートＢ2の電位をＬレベルにして点火阻止回路１１のトランジスタＴＲ5をオン状態にするため、トリガ信号供給回路９のトランジスタＴＲ3がオフ状態になり、サイリスタＴh1へのトリガ信号Ｓｔの供給が阻止される。   The microcomputer detects the rotational direction of the engine based on the information on the rotational direction of the engine obtained from the pulses input from the pulse signal generator 3 through the pulse input circuits 7 and 8, and the rotational direction of the engine is positive. When it is detected, the potential of the port B2 is set to H level to turn off the transistor TR5, and the trigger signal St is given from the pulse signal generator 3 to the thyristor Th1 through the pulse input circuit 8 and the trigger signal supply circuit 9. Is allowed. When the engine reverses for some reason after the microcomputer is started, the microcomputer sets the potential of the port B2 to L level to turn on the transistor TR5 of the ignition prevention circuit 11, so that the transistor of the trigger signal supply circuit 9 TR3 is turned off and the supply of the trigger signal St to the thyristor Th1 is blocked.

なお図１に示したように、補助リラクタ及び主リラクタのそれぞれのエッジを検出して発生させたパルスから機関の回転方向を検出する手法は、例えば、特許文献２に示されているように既に公知であるので、その検出の手法についての詳細な説明は省略する。   As shown in FIG. 1, a method for detecting the rotational direction of the engine from the pulses generated by detecting the edges of the auxiliary and main reluctors has already been disclosed in, for example, Patent Document 2 Since it is publicly known, a detailed description of the detection method is omitted.

マイクロコンピュータはまた、パルス信号発生器３から与えられるパルスから得た機関の回転速度等の回転情報に基づいて、負極性(第１極性）の主パルスＰm1が発生してから正極性（第２極性）の主パルスＰm2が発生するまでの角度を最大進角幅として、機関の点火位置（点火動作を行うクランク角位置）を演算する。この点火位置は、負極性の主パルスＰm1が発生するタイミングから、点火位置に相当するタイミングまでの間に点火タイマに計測させる時間の形で演算される。   The microcomputer also generates the negative polarity (first polarity) main pulse Pm1 after the generation of the negative polarity (first polarity) main pulse Pm1 based on the rotation information such as the rotational speed of the engine obtained from the pulse given from the pulse signal generator 3. The ignition position (crank angle position for performing the ignition operation) of the engine is calculated with the angle until the main pulse Pm2 of polarity is generated as the maximum advance angle width. This ignition position is calculated in the form of the time that the ignition timer measures from the timing at which the negative main pulse Pm1 is generated to the timing corresponding to the ignition position.

機関の回転速度Ｎが上昇して、進角回転速度Ｎ1に達すると、マイクロコンピュータは、ポートＢ2の電位をＬレベルとして第１のトリガ信号供給回路９からサイリスタＴh1にトリガ信号が与えられるのを禁止し、負極性の主パルスＰm1が発生したときに点火位置を検出するために点火タイマに計測させる時間をセットして、その計測を開始させ、その計測が完了したときにポートＢ1の電位をＬレベルにして第２のトリガ信号供給回路１２のトランジスタＴＲ6をオン状態にする。トランジスタＴＲ6がオン状態になると、電源部６からトランジスタＴＲ6と抵抗器Ｒ19とダイオードＤ11とを通してサイリスタＴh1にトリガ信号が与えられるため、該サイリスタが導通して点火動作が行われる。マイクロコンピュータは、機関の回転速度が進角開始速度Ｎ1から進角終了速度Ｎ2（＞Ｎ1）まで上昇する間機関の点火位置θiを回転速度の上昇に伴って例えば直線的に進角させ、回転速度が進角終了回転速度Ｎ2を超える領域では点火位置を最大進角位置θ2に固定する。このように点火位置を制御した場合、図６に示すような点火特性が得られる。   When the rotational speed N of the engine increases and reaches the advanced rotational speed N1, the microcomputer sets the potential of the port B2 to the L level and applies a trigger signal from the first trigger signal supply circuit 9 to the thyristor Th1. Prohibit and set the time for the ignition timer to measure to detect the ignition position when the negative main pulse Pm1 is generated, start the measurement, and set the potential of the port B1 when the measurement is completed The transistor TR6 of the second trigger signal supply circuit 12 is turned on by setting to L level. When the transistor TR6 is turned on, a trigger signal is supplied from the power supply unit 6 to the thyristor Th1 through the transistor TR6, the resistor R19, and the diode D11, so that the thyristor is turned on and an ignition operation is performed. The microcomputer advances the ignition position θi of the engine linearly, for example, linearly as the rotational speed increases while the rotational speed of the engine increases from the advance start speed N1 to the advance end speed N2 (> N1). In the region where the speed exceeds the advance end rotation speed N2, the ignition position is fixed at the maximum advance position θ2. When the ignition position is controlled in this way, an ignition characteristic as shown in FIG. 6 is obtained.

上記のように、本発明においては、点火位置の進角幅を決定する主リラクタの極弧角をエキサイタコイルの出力電圧の半波の期間に相当する角度よりも大きく設定するため、点火位置の最大進角幅を広くとることができる。   As described above, in the present invention, the polar angle of the main reluctator that determines the advance width of the ignition position is set larger than the angle corresponding to the half-wave period of the output voltage of the exciter coil. The maximum advance angle can be widened.

なお点火特性は図６に示したものに限られるものではなく、機関の形式や用途に応じて適宜の点火特性を持たせるように点火位置を制御することができる。   The ignition characteristics are not limited to those shown in FIG. 6, and the ignition position can be controlled so as to have appropriate ignition characteristics according to the engine type and application.

上記の実施形態では、単気筒の内燃機関を点火する場合を例にとったが２気筒以上の多気筒内燃機関を点火するコンデンサ放電式内燃機関用点火装置にも本発明を適用することができる。多気筒内燃機関用点火装置に本発明を適用する場合には、例えば、機関の各気筒毎に点火回路４を設けるとともに、パルス信号発生器３を機関の各気筒に対応させて（気筒数分）設けて、各気筒に対応するパルス信号発生器が出力するパルス信号に基づいて各気筒の点火回路を制御するようにすればよい。   In the above embodiment, the case of igniting a single cylinder internal combustion engine is taken as an example, but the present invention can also be applied to an ignition device for a capacitor discharge internal combustion engine that ignites a multi-cylinder internal combustion engine having two or more cylinders. . When the present invention is applied to an ignition device for a multi-cylinder internal combustion engine, for example, an ignition circuit 4 is provided for each cylinder of the engine, and a pulse signal generator 3 is associated with each cylinder of the engine (for the number of cylinders). And an ignition circuit for each cylinder may be controlled based on a pulse signal output from a pulse signal generator corresponding to each cylinder.

本発明の一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 one Embodiment of this invention. 図１の点火装置において内燃機関が正回転しているときの各部の信号波形を機関のクランク角に対して示した波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram showing signal waveforms of respective parts when the internal combustion engine is rotating forward in the ignition device of FIG. 1 with respect to the crank angle of the engine. 図１の点火装置において内燃機関が逆回転したときの各部の信号波形を機関のクランク角に対して示した波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram showing signal waveforms at various parts with respect to the crank angle of the engine when the internal combustion engine rotates reversely in the ignition device of FIG. 1. 図１の点火装置において内燃機関が正回転しているときにエキサイタコイルが出力する電圧とパルス信号発生器が出力するパルスとの位相関係の一例を示した波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram showing an example of a phase relationship between a voltage output from an exciter coil and a pulse output from a pulse signal generator when the internal combustion engine is rotating forward in the ignition device of FIG. 1. 図１の点火装置において内燃機関が逆回転したときにエキサイタコイルが出力する電圧とパルス信号発生器が出力するパルスとの位相関係の一例を示した波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram showing an example of a phase relationship between a voltage output from an exciter coil and a pulse output from a pulse signal generator when the internal combustion engine rotates reversely in the ignition device of FIG. 1. 本発明の実施形態の点火装置により得られる点火特性の一例を示したグラフである。It is the graph which showed an example of the ignition characteristic obtained by the ignition device of embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 交流発電機
２ フライホイール
２r1 主リラクタ
２r2 補助リラクタ
３ パルス信号発生器
４ 点火回路
５ コントローラ
６ 電源部
７ 第１のパルス入力回路
８ 第２のパルス入力回路
９ 第１のトリガ信号供給回路
１０ トリガ信号側路スイッチ
１１ 点火阻止回路
１２ 第２のトリガ信号供給回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC generator 2 Flywheel 2r1 Main reluctator 2r2 Auxiliary reluctator 3 Pulse signal generator 4 Ignition circuit 5 Controller 6 Power supply 7 First pulse input circuit 8 Second pulse input circuit 9 First trigger signal supply circuit 10 Trigger Signal side switch 11 Ignition prevention circuit 12 Second trigger signal supply circuit

Claims (1)

内燃機関により駆動される交流発電機内に設けられたエキサイタコイルと、点火コイルの一次側に設けられて前記エキサイタコイルの一方の極性の半波の出力電圧により充電される点火用コンデンサと、トリガ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に蓄積された電荷を前記点火コイルの一次コイルを通して放電させる放電用スイッチと、マイクロコンピュータを用いて前記放電用スイッチへのトリガ信号の供給を制御するコントローラと、前記エキサイタコイルを電源として前記コントローラに与える電源電圧を出力する電源部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、
前記エキサイタコイルの出力電圧の一方の半サイクルの期間に相当する角度よりも大きい極弧角を有する主リラクタと前記主リラクタよりも極弧角が小さい補助リラクタとを、前記内燃機関と同期回転する回転体に前記補助リラクタを主リラクタに対して前記内燃機関の正回転方向の前方側に位置をずらした状態で設けてなる信号発生用ロータと、前記主リラクタの回転方向の前端側エッジ及び後端側エッジをそれぞれ検出して第１極性の主パルス及び第２極性の主パルスを発生し、前記補助リラクタの回転方向の前端側エッジ及び後端側エッジをそれぞれ検出して第１極性の補助パルス及び第２極性の補助パルスを発生するパル信号発生器と、前記パルス信号発生器が出力する第１極性の主パルス及び補助パルスを前記マイクロコンピュータに入力する第１のパルス入力回路と、前記パルス信号発生器が出力する第２極性の主パルス及び補助パルスを前記マイクロコンピュータに入力する第２のパルス入力回路と、前記パルス信号発生器が前記第２極性のパルスを発生したときに前記電源部から前記放電用スイッチにトリガ信号を与える第１のトリガ信号供給回路と、オン状態にあるときに前記第１のトリガ信号供給回路から前記放電用スイッチに与えられるトリガ信号を該放電用スイッチから側路するように設けられていて、前記エキサイタコイルの出力電圧の波形と一定の位相関係をもってオン状態になる期間とオフ状態になる期間とを持つように前記エキサイタコイルの出力により制御されるトリガ信号側路スイッチと、点火阻止指令が発生したときに前記第１のトリガ信号供給回路が前記放電用スイッチにトリガ信号を与えるのを阻止する点火阻止回路と、点火指令が発生したときに前記放電用スイッチにトリガ信号を与える第２のトリガ信号供給回路とを具備し、
前記マイクロコンピュータは、前記第２極性の主パルスが発生するクランク角位置から第１極性の主パルスが発生するクランク角位置までの角度を最大進角幅として前記内燃機関の点火位置を演算して演算した点火位置が検出されたときに前記点火指令を発生し、前記パルス信号発生器が出力するパルス相互間の間隔に含まれる前記内燃機関の回転方向の情報から前記内燃機関が逆回転していることを検出したときに点火阻止指令を発生するようにプログラムされ、
前記パルス信号発生器は、前記内燃機関が正回転しているときに前記第２極性の補助パルス及び第２極性の主パルスをそれぞれ前記トリガ信号側路スイッチがオン状態になる期間及びオフ状態になる期間に発生し、前記内燃機関が逆回転しているときには、前記第２極性の補助パルス及び第２極性の主パルスを共に前記トリガ信号側路スイッチがオン状態になる期間に発生するように設けら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。
An exciter coil provided in an alternator driven by an internal combustion engine, an ignition capacitor provided on the primary side of the ignition coil and charged by the half-wave output voltage of one polarity of the exciter coil, and a trigger signal And a discharge switch for discharging the charge accumulated in the ignition capacitor through a primary coil of the ignition coil and controlling the supply of a trigger signal to the discharge switch using a microcomputer. An ignition device for a capacitor discharge internal combustion engine comprising: a controller that outputs a power supply voltage that is supplied to the controller using the exciter coil as a power supply;
Synchronously rotating with the internal combustion engine a main relucter having a polar arc angle larger than an angle corresponding to one half cycle period of the output voltage of the exciter coil and an auxiliary reluctator having a polar arc angle smaller than the main reluctor A rotor for signal generation in which the auxiliary retractor is provided on the rotating body in a state shifted to the front side in the forward rotation direction of the internal combustion engine with respect to the main relaxer, and a front end side edge and a rear side in the rotation direction of the main relaxor A first polarity main pulse and a second polarity main pulse are generated by detecting each end edge, and a front end edge and a rear end side edge in the rotation direction of the auxiliary reluctator are respectively detected to assist the first polarity. A pulse signal generator for generating a pulse and an auxiliary pulse of the second polarity, and a main pulse and an auxiliary pulse of the first polarity output from the pulse signal generator for the microcomputer A first pulse input circuit that inputs to the microcomputer, a second pulse input circuit that inputs a main pulse and auxiliary pulse of the second polarity output from the pulse signal generator to the microcomputer, and the pulse signal generator includes the pulse signal generator A first trigger signal supply circuit for supplying a trigger signal from the power supply unit to the discharge switch when a pulse of the second polarity is generated; and for discharging from the first trigger signal supply circuit when in an ON state. A trigger signal applied to the switch is provided so as to be bypassed from the discharge switch, and has a period in which it is turned on and a period in which it is turned off with a certain phase relationship with the waveform of the output voltage of the exciter coil. As described above, the trigger signal bypass switch controlled by the output of the exciter coil and the first trigger signal when an ignition prevention command is generated. Comprising an ignition blocking circuit supply circuit is prevented from providing a trigger signal to the discharge switch, and a second trigger signal supply circuit for supplying a trigger signal to the discharge switch when the ignition command occurs,
The microcomputer calculates an ignition position of the internal combustion engine by setting an angle from a crank angle position where the main pulse of the second polarity is generated to a crank angle position where the main pulse of the first polarity is generated as a maximum advance angle width. When the calculated ignition position is detected, the ignition command is generated, and the internal combustion engine rotates in reverse from information on the rotation direction of the internal combustion engine included in the interval between pulses output by the pulse signal generator. Programmed to generate an ignition stop command when it detects
The pulse signal generator applies the auxiliary pulse of the second polarity and the main pulse of the second polarity to the period when the trigger signal bypass switch is turned on and the off state, respectively, when the internal combustion engine is rotating forward. When the internal combustion engine is rotating in reverse, both the auxiliary pulse of the second polarity and the main pulse of the second polarity are generated during the period when the trigger signal bypass switch is turned on. An ignition device for a capacitor discharge type internal combustion engine, characterized by being provided.
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