JP6412572B2

JP6412572B2 - Ignition device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP6412572B2
Application number: JP2016530693A
Authority: JP
Inventors: 琢磨鮎沢; 雄姿鈴木; 正幸杉山; 真羽佐田
Original assignee: Mahle Electric Drives Japan Corp
Current assignee: Mahle Electric Drives Japan Corp
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2018-10-24
Anticipated expiration: 2034-06-30
Also published as: CN107076096B; WO2016001968A1; CN107076096A; JPWO2016001968A1

Description

本発明は，電流遮断型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 current interrupting type ignition device for an internal combustion engine.

電流遮断型の内燃機関用点火装置として、特許文献１や特許文献２に示されているように、機関のクランク軸に取り付けられたフライホイールの外周に永久磁石を取り付けて３極の磁石界磁を構成した磁石回転子と、磁石回転子の磁極に対向する１対の磁極部を有する鉄心に点火コイルを巻回して構成した固定子とからなる磁石発電機（フライホイールマグネト）を点火電源として用いる、バッテリレスの点火装置が広く採用されている。 As a current interrupting type ignition device for an internal combustion engine, as shown in Patent Literature 1 and Patent Literature 2, a permanent magnet is attached to the outer periphery of a flywheel attached to the crankshaft of the engine to provide a three-pole magnet field. A magnet generator (flywheel magnet) composed of a magnet rotor configured as shown in FIG. 1 and a stator formed by winding an ignition coil around an iron core having a pair of magnetic pole portions facing the magnetic poles of the magnet rotor is used as an ignition power source. The batteryless ignition device used is widely adopted.

この種の点火装置に用いる磁石発電機においては、点火コイルの一次コイルが点火電源用の発電コイルを兼ねていて、一方の極性を有する第１の半波と、他方の極性を有して第１の半波よりも波高値が高い第２の半波と、一方の極性を有して第１の半波と同等の波高値を有する第３の半波とが順次現れる波形を有する交流電圧が、クランク軸が１回転する間に１回だけ一次コイルに誘起する。一次コイルに誘起する第１ないし第３の半波の電圧のうち、最も波高値が高い主たる半波は第２の半波であり、この第２の半波の電圧が点火エネルギを得るために用いられる。 In the magnet generator used in this type of ignition device, the primary coil of the ignition coil also serves as the power generation coil for the ignition power source, and the first half wave having one polarity and the other polarity having the first polarity. AC voltage having a waveform in which a second half wave having a peak value higher than that of the first half wave and a third half wave having one polarity and the same peak value as the first half wave appear sequentially However, it is induced in the primary coil only once during one rotation of the crankshaft. Of the first to third half-wave voltages induced in the primary coil, the main half-wave with the highest peak value is the second half-wave, and this second half-wave voltage is used to obtain ignition energy. Used.

磁石発電機の固定子に設けられた点火コイルの一次コイルの両端には、ＩＧＢＴやバイポーラトランジスタ等のオンオフ制御が可能な半導体スイッチ素子からなる電流制御用スイッチが並列に接続され、この電流制御用スイッチと磁石発電機とにより点火回路が構成される。また電流制御用スイッチを機関の点火時期にオン状態からオフ状態にするタイミングを制御することにより内燃機関の点火時期を制御する点火制御部が設けられ、この点火制御部と、上記点火回路とにより、電流遮断型の内燃機関用点火装置が構成される。 Both ends of the primary coil of the ignition coil provided in the stator of the magnet generator are connected in parallel with current control switches composed of semiconductor switch elements such as IGBTs and bipolar transistors that can be controlled on and off. The switch and the magnet generator constitute an ignition circuit. An ignition control unit is provided for controlling the ignition timing of the internal combustion engine by controlling the timing at which the current control switch is switched from the on state to the off state at the engine ignition timing. The ignition control unit and the ignition circuit A current interrupting type ignition device for an internal combustion engine is configured.

特許文献１に示された点火装置においては、電流制御用スイッチがＮＰＮトランジスタからなっていて、点火コイルの一次コイルに第２の半波の電圧が誘起したときに、該トランジスタのコレクタの電位がエミッタに対して正電位になるようにして、該トランジスタのコレクタエミッタ間回路が点火コイルの一次コイルの両端に並列に接続されている。また、トランジスタのコレクタとベースとの間がバイアス用抵抗を通して接続され、点火コイルの一次コイルに誘起した第２の半波の電圧が所定のレベルに達して、トランジスタのコレクタ側からバイアス用抵抗を通してトランジスタに所定の大きさのベース電流が流れたときに（トランジスタをオン状態にするための駆動信号が与えられた時に）、トランジスタがオン状態にされる。 In the ignition device disclosed in Patent Document 1, when the current control switch is composed of an NPN transistor, and the second half-wave voltage is induced in the primary coil of the ignition coil, the collector potential of the transistor is The collector-emitter circuit of the transistor is connected in parallel to both ends of the primary coil of the ignition coil so as to have a positive potential with respect to the emitter. In addition, the collector and base of the transistor are connected through a biasing resistor, and the second half-wave voltage induced in the primary coil of the ignition coil reaches a predetermined level and passes through the biasing resistor from the collector side of the transistor. When a base current of a predetermined magnitude flows through the transistor (when a drive signal for turning on the transistor is given), the transistor is turned on.

特許文献１に示された点火装置においてはまた、電流制御用スイッチを構成するトランジスタのベース・エミッタ間にサイリスタが接続され、内燃機関の点火時期にこのサイリスタがオン状態にされることにより、それまでオン状態にあったトランジスタがオフ状態にされる。トランジスタがオフ状態にされると、点火コイルの一次コイルからトランジスタのコレクタエミッタ間を通して流れていた一次電流が遮断されるため、点火コイルの一次コイルに、それまで流れていた一次電流を流し続けようとする向きの高い電圧が誘起し、この電圧が点火コイルの一次と二次の間の昇圧比により点火用の高電圧まで昇圧される。点火コイルの二次コイルに誘起した点火用の高電圧は、内燃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、該点火プラグの放電ギャップに火花放電が生じて機関が点火される。 In the ignition device disclosed in Patent Document 1, a thyristor is connected between the base and emitter of the transistor constituting the current control switch, and the thyristor is turned on at the ignition timing of the internal combustion engine. The transistor that has been in the on state until is turned off. When the transistor is turned off, the primary current flowing from the primary coil of the ignition coil through the collector-emitter of the transistor is cut off, so the primary current that has been flowing so far will continue to flow through the primary coil of the ignition coil. A high voltage is induced, and this voltage is boosted to a high voltage for ignition by a boost ratio between the primary and secondary of the ignition coil. Since the high voltage for ignition induced in the secondary coil of the ignition coil is applied to the spark plug attached to the cylinder of the internal combustion engine, a spark discharge is generated in the discharge gap of the spark plug and the engine is ignited.

上記のように、電流遮断型の点火装置においては、点火コイルの一次コイルに対して並列に接続された電流制御用スイッチをオン状態からオフ状態にすることにより、点火コイルの二次コイルに点火用の高電圧を誘起させて点火動作を行わせるため、電流制御用スイッチをオン状態からオフ状態にするタイミングを制御する点火制御部を設けることにより、機関の点火時期を制御することができる。 As described above, in the current interruption type ignition device, the secondary coil of the ignition coil is ignited by changing the current control switch connected in parallel to the primary coil of the ignition coil from the on state to the off state. The ignition timing of the engine can be controlled by providing an ignition control unit that controls the timing of switching the current control switch from the on state to the off state in order to induce a high voltage for ignition.

特許文献１に示された点火装置においては、点火制御部を構成するためにマイクロコンピュータが設けられ、このマイクロコンピュータに電源電圧と機関の回転情報とを与えるために、点火コイルの一次側にトリガコイルが設けられている。トリガコイルは、一次コイルと同位相の電圧を誘起するように設けられていて、その誘起電圧は、電源回路と周期信号生成部とに入力されている。電源回路は、点火コイルの一次コイルに第１の半波の電圧及び第３の半波の電圧が誘起したときにトリガコイルに誘起する電圧を一定の直流電圧に変換して、該直流電圧をマイコンの電源端子と周期信号発生部とに与える。周期信号発生部は、点火コイルの一次コイルに誘起する電圧を波形整形することにより、一次コイルに誘起する第１の半波の電圧及び第２の半波の電圧のそれぞれの立上がりと立ち下がりとでレベル変化が生じる矩形波状の信号を周期信号として発生して、この周期信号をマイクロコンピュータの割込み信号入力端子に与える。マイクロコンピュータは、周期信号の発生周期（クランク軸が１回転するのに要する時間）から内燃機関の回転速度を検出して、検出した回転速度に対して機関の点火時期を演算し、演算した点火時期が検出されたときに、電流制御用スイッチを構成するトランジスタのベースエミッタ間に接続されたサイリスタをオン状態にして点火動作を行わせる。 In the ignition device disclosed in Patent Document 1, a microcomputer is provided to configure an ignition control unit, and a trigger is provided on the primary side of the ignition coil in order to supply the microcomputer with power supply voltage and engine rotation information. A coil is provided. The trigger coil is provided so as to induce a voltage having the same phase as that of the primary coil, and the induced voltage is input to the power supply circuit and the periodic signal generator. The power supply circuit converts the voltage induced in the trigger coil when the first half-wave voltage and the third half-wave voltage are induced in the primary coil of the ignition coil into a constant DC voltage, and converts the DC voltage to This is given to the power supply terminal of the microcomputer and the periodic signal generator. The periodic signal generation unit shapes and shapes the voltage induced in the primary coil of the ignition coil, whereby the rising and falling of each of the first half-wave voltage and the second half-wave voltage induced in the primary coil A rectangular wave signal in which a level change occurs is generated as a periodic signal, and this periodic signal is applied to the interrupt signal input terminal of the microcomputer. The microcomputer detects the rotational speed of the internal combustion engine from the generation period of the periodic signal (the time required for one rotation of the crankshaft), calculates the ignition timing of the engine with respect to the detected rotational speed, and calculates the calculated ignition When the timing is detected, the thyristor connected between the base emitters of the transistors constituting the current control switch is turned on to perform the ignition operation.

特許文献２に示された点火装置においては、トリガコイルが省略されて、点火コイルの一次コイルに誘起する電圧が電源回路と周期信号生成部とに入力されている。電源回路は、点火コイルの一次コイルに誘起する第１の半波の電圧と第３の半波の電圧とを一定の直流電圧に変換してマイクロコンピュータに電源電圧を与える。また周期信号生成部は、一次コイルに誘起する電圧を波形整形してえた矩形波状の周期信号をマイクロコンピュータの割込み信号入力端子に与える。 In the ignition device disclosed in Patent Document 2, the trigger coil is omitted, and the voltage induced in the primary coil of the ignition coil is input to the power supply circuit and the periodic signal generator. The power supply circuit converts the first half-wave voltage and the third half-wave voltage induced in the primary coil of the ignition coil into a constant DC voltage and supplies the microcomputer with the power supply voltage. The periodic signal generation unit applies a rectangular wave-shaped periodic signal obtained by shaping the voltage induced in the primary coil to the interrupt signal input terminal of the microcomputer.

特許文献２に示された点火装置においても、点火コイルの一次コイルにコレクタエミッタ間回路が並列に接続されたトランジスタにより電流制御用スイッチが構成され、該トランジスタのベースエミッタ間に該トランジスタをオフ状態にするためのサイリスタが接続されている。またトランジスタのコレクタとベースとの間がバイアス用抵抗を介して接続され、点火コイルの一次コイルに誘起する第２の半波の電圧が所定レベルに達したときに、トランジスタのコレクタ側からベースに所定のベース電流を流してトランジスタをオン状態にし、サイリスタをオン状態にしたときにトランジスタをオフ状態にして点火動作を行わせるようにしている。 Also in the ignition device disclosed in Patent Document 2, a current control switch is configured by a transistor in which a collector-emitter circuit is connected in parallel to the primary coil of the ignition coil, and the transistor is turned off between the base and emitter of the transistor. A thyristor is connected to The collector and base of the transistor are connected via a biasing resistor, and when the second half-wave voltage induced in the primary coil of the ignition coil reaches a predetermined level, the collector side of the transistor is changed to the base. A predetermined base current is supplied to turn on the transistor, and when the thyristor is turned on, the transistor is turned off to perform the ignition operation.

特開２００９−１５６２０３号公報JP 2009-156203 A 特開２０１０−１８０８５４号公報JP 2010-180854 A

特許文献１や特許文献２に示された従来の電流遮断型の内燃機関用点火装置においては、機関の始動時においても、始動完了後の通常運転時においても、点火コイルの一次コイルに誘起する電圧を波形整形して得た周期信号を用いて検出した機関の回転速度に対して機関の点火時期を演算して、演算された点火時期に電流制御用スイッチをオフ状態にすることにより点火動作を行わせるようにしていたため、機関の始動操作開始後、マイクロコンピュータが起動して機関の回転速度を検出し得る状態になるまで点火動作を行うことができなかった。 In the conventional current interruption type ignition device for an internal combustion engine shown in Patent Document 1 and Patent Document 2, induction is induced in the primary coil of the ignition coil both at the start of the engine and at the time of normal operation after completion of the start. Ignition operation by calculating the ignition timing of the engine with respect to the rotation speed of the engine detected using the periodic signal obtained by waveform shaping of the voltage, and turning off the current control switch at the calculated ignition timing Therefore, after starting the engine starting operation, the ignition operation could not be performed until the microcomputer was activated and the engine speed could be detected.

周期信号の発生周期から機関の回転速度を検出するためには、クランク軸が１回転する必要がある。そのため、従来の点火装置によった場合には、機関の始動操作を開始した後、クランク軸を１回転以上回転させた後でないと最初の点火を行わせることができず、機関の始動性が損なわれるという問題があった。 In order to detect the rotational speed of the engine from the generation period of the periodic signal, the crankshaft needs to make one rotation. Therefore, in the case of the conventional ignition device, after starting the engine starting operation, the first ignition cannot be performed unless the crankshaft is rotated more than once, and the engine startability is improved. There was a problem of being damaged.

電流遮断型の点火装置においては、点火コイルの一次コイルに大きな電流を流すことができるようにしておく必要があるため、一次コイルの巻数を少なくしておくことが必要である。そのため、始動時のクランキング回転速度が低いと、一次コイルに誘起する第１ないし第３の半波の電圧のうち、マイクロコンピュータに電源電圧を与えるために用いる第１の半波の電圧及び第３の半波の電圧の波高値を、マイクロコンピュータの電源を確保するために必要なレベルまで到達させることが困難になり、マイクロコンピュータを動作状態に維持することが困難になる。従って、バッテリを搭載せずに、点火コイルの一次コイルに誘起する電圧でマイクロコンピュータを動作させて、該マイクロコンピュータにより点火時期を制御するようにした電流遮断型点火装置は、始動時のクランキング速度が低下した場合に、点火動作を行わせることができなくなって、機関の始動に失敗するという問題があった。 In the current interruption type ignition device, since it is necessary to allow a large current to flow through the primary coil of the ignition coil, it is necessary to reduce the number of turns of the primary coil. Therefore, when the cranking rotation speed at the time of starting is low, the first half-wave voltage used to supply the microcomputer with the power supply voltage among the first to third half-wave voltages induced in the primary coil and the first half-wave voltage It becomes difficult to reach the peak value of the half-wave voltage of 3 to a level necessary for securing the power supply of the microcomputer, and it becomes difficult to maintain the microcomputer in the operating state. Therefore, the current interrupting ignition device in which the microcomputer is operated with the voltage induced in the primary coil of the ignition coil without controlling the battery and the ignition timing is controlled by the microcomputer is the cranking at the start. When the speed decreases, there is a problem that the ignition operation cannot be performed and the engine fails to start.

特に、リコイルスタータやキックスタータのような、人力により操作する始動装置を用いて機関を始動する場合には、機関の始動操作を開始した後、クランク軸が１回転以上回転する間、マイクロコンピュータを動作させるために必要な電圧値以上の電圧を、点火コイルの一次コイルから電源回路に与え続けることが難しいため、従来の点火装置によった場合には、機関の始動に失敗する確率が高くなるのを避けられなかった。 In particular, when starting an engine using a starter that is operated manually, such as a recoil starter or a kick starter, the microcomputer is operated while the crankshaft rotates one or more times after starting the engine. Since it is difficult to continue to supply a voltage higher than the voltage value necessary for operation from the primary coil of the ignition coil to the power supply circuit, the probability of failure to start the engine increases with the conventional ignition device. It was inevitable.

なお、マイクロコンピュータを用いた点火制御部の他に、点火コイルの一次コイルの両端の電圧から点火すべきタイミングを検出して、電流制御用スイッチをオフ状態にする回路を別途設けることも考えられるが、マイクロコンピュータの他にこのような回路を設ける構成をとった場合には、点火装置の構成が複雑になるため、好ましくない。 In addition to the ignition control unit using a microcomputer, it is conceivable to separately provide a circuit for detecting the timing to be ignited from the voltage across the primary coil of the ignition coil and turning off the current control switch. However, it is not preferable to use such a circuit in addition to the microcomputer because the structure of the ignition device becomes complicated.

本発明の目的は、マイクロコンピュータの電源電圧が確立した後遅滞なく最初の点火動作を行わせることができるようにして、人力により操作される始動装置により機関を始動する場合でも、機関の始動を容易に行わせることができるようにした電流遮断型の内燃機関用点火装置を提供することにある。 The object of the present invention is to enable the initial ignition operation without delay after the power supply voltage of the microcomputer is established, and to start the engine even when the engine is started by a starter operated by human power. An object of the present invention is to provide a current interrupting type ignition device for an internal combustion engine which can be easily performed.

本発明は、内燃機関に取り付けられた磁石発電機の固定子に一次コイル及び二次コイルが設けられて、負極性の第１の半波と正極性の第２の半波と負極性の第３の半波とが順次現れる波形を有する交流電圧を前記内燃機関のクランク軸が１回転する間に１回だけ一次コイルに誘起する点火コイル及び前記点火コイルの一次コイルに対して並列に接続されて前記第２の半波の電圧が誘起したときにオン状態にされる電流制御用スイッチを備えて、前記電流制御用スイッチがオン状態からオフ状態にされた時に前記点火コイルの二次コイルに点火用の高電圧を誘起させて点火動作を行う点火回路と、前記電流制御用スイッチのオンオフを制御して前記点火回路が点火動作を行うタイミング（点火時期）を制御する点火制御部とを備えた内燃機関用点火装置を対象とする。 According to the present invention, a primary coil and a secondary coil are provided on a stator of a magnet generator attached to an internal combustion engine, so that a negative first half wave, a positive second half wave, and a negative first 3 is connected in parallel to the ignition coil that induces an alternating voltage having a waveform in which three half-waves sequentially appear in the primary coil once during the rotation of the crankshaft of the internal combustion engine, and the primary coil of the ignition coil. A current control switch that is turned on when the second half-wave voltage is induced, and the secondary coil of the ignition coil is turned on when the current control switch is turned off from the on state. An ignition circuit that induces an ignition operation by inducing a high voltage for ignition, and an ignition control unit that controls on / off of the current control switch to control a timing (ignition timing) at which the ignition circuit performs an ignition operation For internal combustion engines Directed to a fire apparatus.

本明細書には、前記の目的を達成するために、少なくとも以下に示す第１ないし第１０の発明が開示される。
第１の発明
本明細書に開示された第１の発明においては、点火コイルの一次コイルを通して流れる一次電流を検出する一次電流検出部と、前記一次電流検出部により検出される一次電流の情報を用いて前記点火制御部を構成するために必要な処理を行うマイクロコンピュータと、前記点火コイルの一次コイルに誘起する第１の半波の電圧及び第３の半波の電圧を直流電圧に変換して、該直流電圧を前記マイクロコンピュータに電源電圧として与える電源回路とが設けられる。In order to achieve the above object, the present specification discloses at least the following first to tenth inventions.
1st invention In 1st invention disclosed by this specification, the primary current detection part which detects the primary current which flows through the primary coil of an ignition coil, and the information of the primary current detected by the said primary current detection part are obtained. A microcomputer that performs processing necessary to configure the ignition control unit, and converts the first half-wave voltage and the third half-wave voltage induced in the primary coil of the ignition coil into a DC voltage. And a power supply circuit for supplying the DC voltage to the microcomputer as a power supply voltage.

また上記点火制御部は、一次コイルに第２の半波の電圧が誘起するまでの間に電流制御用スイッチに駆動信号を与えて該電流制御用スイッチをオンし得る状態にしておくスイッチ駆動手段と、一次電流検出部により検出される一次電流が閾値に達するタイミングを基準タイミングとして検出する基準タイミング検出手段と、内燃機関の始動時に一次電流検出部により検出される一次電流の波形から内燃機関の始動時の点火時期とし得るタイミングを始動時点火時期として求めて、該始動時点火時期を求めた時に直ちに電流制御用スイッチをオフ状態にして点火回路に点火動作を行わせる始動時点火制御手段と、内燃機関の始動が完了した後に基準タイミングが検出される周期から得られる前記内燃機関の回転速度情報に対して内燃機関の点火時期を演算して、演算した点火時期を検出した時に電流制御用スイッチをオフ状態にすることにより点火回路に点火動作を行わせる通常時点火制御手段とを備えている。 In addition, the ignition control unit provides a switch driving means for providing a drive signal to the current control switch so that the current control switch can be turned on until the second half-wave voltage is induced in the primary coil. And a reference timing detection means for detecting, as a reference timing, a timing at which the primary current detected by the primary current detection unit reaches a threshold, and a waveform of the primary current detected by the primary current detection unit at the start of the internal combustion engine. A start point fire control means for obtaining a timing that can be used as an ignition timing at the start time as a start point fire timing, and immediately turning off the current control switch and performing an ignition operation in the ignition circuit when the start point fire timing is determined; Igniting the internal combustion engine with respect to the rotational speed information of the internal combustion engine obtained from the period in which the reference timing is detected after the start of the internal combustion engine is completed By calculating the period, and a normal ignition control means for causing an ignition operation in an ignition circuit by turning off state current control switch when detecting the calculated ignition timing.

上記のように、一次コイルに第２の半波の電圧が誘起するまでの間に電流制御用スイッチに駆動信号を与えて該電流制御用スイッチをオンし得る状態にしておくスイッチ駆動手段を設けておくと、機関の始動時に点火コイルの一次コイルに第２の半波の電圧が誘起した時に大きな遅れを伴うことなく電流制御用スイッチをオン状態にして一次電流を流すことができる。また上記のように、内燃機関の始動時に一次電流検出部により検出される一次電流の波形から内燃機関の始動時の点火時期とし得るタイミングを始動時点火時期として求めて、該始動時点火時期を求めた時に直ちに電流制御用スイッチをオフ状態にして点火動作を行わせる始動時点火制御手段を設けておくと、機関の始動時に、クランク軸が１回転して機関の回転速度が検出されるのを待つことなく、マイクロコンピュータが起動した後、最初に一次コイルに第２の半波の（正極性の半波の）電圧が誘起した時に最初の点火を行わせることができる。従って、機関の始動操作を開始した後、機関の初爆を速やかに行わせて、機関を始動させることができ、人力により機関を始動する場合のように、機関のクランキングを十分な速度で行うことが難しい場合であっても、機関の始動を容易に行わせることができる。 As described above, there is provided switch driving means for providing a drive signal to the current control switch until the second half-wave voltage is induced in the primary coil so that the current control switch can be turned on. In this case, when the second half-wave voltage is induced in the primary coil of the ignition coil at the time of starting the engine, the current control switch can be turned on to flow the primary current without causing a large delay. In addition, as described above, a timing that can be used as the ignition timing at the start of the internal combustion engine is obtained as a start timing fire timing from the waveform of the primary current detected by the primary current detector when the internal combustion engine is started, and the start timing fire timing is determined. If a starting point fire control means is provided that immediately turns off the current control switch to perform an ignition operation when it is obtained, the crankshaft rotates once and the engine speed is detected when the engine is started. Without waiting, the first ignition can be performed when the second half-wave (positive half-wave) voltage is first induced in the primary coil after the microcomputer is started. Therefore, after starting the engine starting operation, the engine can be started quickly and the engine can be started, and the cranking of the engine can be performed at a sufficient speed as in the case of starting the engine manually. Even if it is difficult to do so, the engine can be easily started.

電流遮断型の点火装置は、点火コイルの一次電流を遮断する際の電流値が大きければ大きいほど大きな点火エネルギを発生する。本発明においては、機関の始動時に点火エネルギの大きさと直接関わりを持つ一次電流の波形を監視することにより点火時期を定めるため、機関の始動時の最初の点火時期を、始動時の点火時期とし得るタイミングで、しかも十分な点火エネルギを得ることができるタイミングに定めて、機関の初爆を適確に行わせることができ、機関の始動を容易にすることができる。 The current interruption type ignition device generates larger ignition energy as the current value when the primary current of the ignition coil is interrupted is larger. In the present invention, since the ignition timing is determined by monitoring the waveform of the primary current that is directly related to the magnitude of the ignition energy at the start of the engine, the initial ignition timing at the start of the engine is set as the ignition timing at the start. It is possible to determine the timing at which sufficient ignition energy can be obtained at the timing to obtain the engine, and to properly perform the initial explosion of the engine, thereby facilitating the start of the engine.

また上記第１の発明においては、点火コイルの一次電流が閾値に達するタイミングを基準タイミングとして検出する基準タイミング検出手段を、マイクロコンピュータにより構成される点火制御部に設けて、この基準タイミング検出手段により基準タイミングが検出される周期から、機関の回転速度情報を得るので、機関のクランク角の情報を与えるクランク信号を発生する回路を別途設ける必要がない。従って、第１の発明によれば、点火コイルと電流制御用スイッチとにより構成される点火回路の他に、一次電流検出部と、点火制御部を構成するマイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータに電源電圧を与える電源回路とを設けるだけで点火装置を構成することができ、点火装置の構成の簡素化を図ることができる。 In the first aspect of the invention, the reference timing detection means for detecting the timing at which the primary current of the ignition coil reaches the threshold value as the reference timing is provided in the ignition control unit constituted by a microcomputer, and the reference timing detection means Since the engine rotational speed information is obtained from the period at which the reference timing is detected, it is not necessary to separately provide a circuit for generating a crank signal that gives information on the crank angle of the engine. Therefore, according to the first invention, in addition to the ignition circuit configured by the ignition coil and the current control switch, the primary current detection unit, the microcomputer that configures the ignition control unit, and the power supply voltage to the microcomputer. It is possible to configure the ignition device simply by providing a power supply circuit for supplying the power, and to simplify the configuration of the ignition device.

第２の発明
本明細書に開示された第２の発明においては、点火コイルの一次コイルを通して流れる一次電流を検出する一次電流検出部と、一次コイルに誘起する電圧を用いて内燃機関のクランク角情報を含むクランク信号を生成するクランク信号生成部と、一次電流検出部により検出される一次電流の情報とクランク信号により与えられるクランク角情報とを用いて点火制御部を構成するために必要な処理を行うマイクロコンピュータと、点火コイルの一次コイルに誘起する第１の半波の電圧及び第３の半波の電圧を直流電圧に変換して、該直流電圧をマイクロコンピュータに電源電圧として与える電源回路とが設けられる。Second Invention In the second invention disclosed in the present specification, a crank angle of an internal combustion engine using a primary current detector that detects a primary current flowing through the primary coil of the ignition coil and a voltage induced in the primary coil. Processing necessary for configuring an ignition control unit using a crank signal generation unit that generates a crank signal including information, primary current information detected by the primary current detection unit, and crank angle information given by the crank signal And a power supply circuit that converts the first half-wave voltage and the third half-wave voltage induced in the primary coil of the ignition coil into a DC voltage and supplies the DC voltage as a power supply voltage to the microcomputer And are provided.

第２の発明においては、上記点火制御部が、一次コイルに第２の半波の電圧が誘起するまでの間に電流制御用スイッチに駆動信号を与えて該電流制御用スイッチをオンし得る状態にしておくスイッチ駆動手段と、内燃機関の始動時に一次電流検出部により検出される一次電流の波形から内燃機関の始動時の点火時期とし得るタイミングを始動時点火時期として求めて、該始動時点火時期を求めた時に直ちに電流制御用スイッチをオフ状態にして点火動作を行わせる始動時点火制御手段と、内燃機関の始動が完了した後にクランク信号の発生間隔から得られる前記内燃機関の回転速度情報に対して内燃機関の点火時期を決定して、決定した点火時期を検出した時に電流制御用スイッチをオフ状態にすることにより点火回路に点火動作を行わせる通常時点火制御手段とを備える。 In the second invention, the ignition control unit can turn on the current control switch by supplying a drive signal to the current control switch until the second half-wave voltage is induced in the primary coil. And a timing that can be used as the ignition timing at the start of the internal combustion engine from the waveform of the primary current detected by the primary current detector at the start of the internal combustion engine. A starting point fire control means for performing an ignition operation by immediately turning off the current control switch when the timing is obtained, and the rotational speed information of the internal combustion engine obtained from the crank signal generation interval after the start of the internal combustion engine is completed With respect to the internal combustion engine, the ignition timing is determined, and when the determined ignition timing is detected, the ignition circuit is ignited by turning off the current control switch. And a constantly ignition control means.

このように構成した場合も、第１の発明による場合と同様に、機関の始動操作を開始した後、機関の初爆を速やかに行わせて機関を始動させることができ、人力により機関を始動する場合であっても、機関の始動を容易に行わせることができる。また点火エネルギの大きさと直接関わりを持つ一次電流の波形を監視することにより機関の始動時の点火時期を定めるため、機関の始動時の最初の点火時期を、十分な点火エネルギが確実に得られる時期に定めて、機関の初爆を確実に行わせることができる。 Even in this configuration, as in the case of the first aspect of the invention, after starting the engine starting operation, the engine can be started by promptly performing the initial explosion of the engine, and the engine can be started manually. Even in this case, it is possible to easily start the engine. In addition, since the ignition timing at the start of the engine is determined by monitoring the waveform of the primary current that is directly related to the magnitude of the ignition energy, sufficient ignition energy can be reliably obtained for the initial ignition timing at the start of the engine. It is possible to make sure that the first explosion of the engine is performed at a fixed time.

第３の発明
第３の発明は、第１の発明又は第２の発明に適用されるもので、本発明においては、一次コイルが誘起する第１の半波の電圧と第３の半波の電圧とを直流電圧に変換して、該直流電圧を前記マイクロコンピュータに電源電圧として与えるように前記電源回路が構成されている。Third Invention The third invention is applied to the first invention or the second invention. In the present invention, the first half-wave voltage induced by the primary coil and the third half-wave The power supply circuit is configured to convert a voltage into a DC voltage and to supply the DC voltage to the microcomputer as a power supply voltage.

第４の発明
第４の発明は、第１の発明又は第２の発明に適用されるもので、本発明においては、点火コイルが、一次コイルに対して直列に接続されて該一次コイルに誘起する電圧と同位相の電圧を誘起する付加コイルを一次側に備えている。この場合、電源回路は、一次コイルに第１の半波の電圧が誘起したときに付加コイルに誘起する電圧及び一次コイルに第３の半波の電圧が誘起したときに付加コイルに誘起する電圧を直流電圧に変換するように構成される。4th invention 4th invention is applied to 1st invention or 2nd invention, In this invention, an ignition coil is connected in series with respect to a primary coil, and is induced to this primary coil. An additional coil for inducing a voltage having the same phase as the voltage to be applied is provided on the primary side. In this case, the power supply circuit includes a voltage induced in the additional coil when the first half-wave voltage is induced in the primary coil and a voltage induced in the additional coil when the third half-wave voltage is induced in the primary coil. Is converted to a DC voltage.

第５の発明
第５の発明は、第１の発明又は第２の発明に適用されるもので、本発明においては、一次電流検出部により検出された一次電流がピーク値に達するタイミングを前記始動時点火時期として求めるように始動時点火制御手段が構成される。Fifth Invention The fifth invention is applied to the first invention or the second invention. In the present invention, the timing at which the primary current detected by the primary current detector reaches the peak value is started. The starting point fire control means is configured to obtain the ignition timing.

第６の発明
第６の発明も第１の発明又は第２の発明に適用されるもので、本発明においては、一次電流検出部により検出された一次電流がピーク値を過ぎた後設定されたレベルまで低下した時のタイミングを始動時点火時期として求めるように、始動時点火制御手段が構成される。Sixth Invention The sixth invention is also applied to the first invention or the second invention. In the present invention, the primary current detected by the primary current detector is set after the peak value has passed. The starting point fire control means is configured to obtain the timing when the level falls to the level as the starting point fire timing.

第７の発明
第７の発明は第１の発明又は第２の発明に適用されるもので、本発明においては、点火制御部が、内燃機関の始動操作を開始した後に行われた点火動作の回数が設定された回数に達するまでの間始動時点火制御手段により点火時期を制御し、内燃機関の始動操作を開始した後に行われた点火動作の回数が設定された回数に達した後は通常時点火制御手段により点火時期を制御するように構成される。Seventh Invention The seventh invention is applied to the first invention or the second invention. In the present invention, the ignition control unit performs an ignition operation performed after starting the starting operation of the internal combustion engine. The ignition timing is controlled by the starting point fire control means until the number of times reaches the set number, and after the number of ignition operations performed after starting the internal combustion engine starting operation reaches the set number, it is normal The ignition timing is controlled by the hour ignition control means.

第８の発明
第８の発明は、第２の発明に適用されるもので、本発明においては、クランク信号生成部が、点火コイルの一次コイルに誘起する交流電圧を入力として、該交流電圧の波形の第１の半波が開始するタイミング又は該交流電圧の波形が第１の半波から第２の半波に移行するタイミングでクランク信号を発生するように構成される。Eighth Invention The eighth invention is applied to the second invention. In the present invention, the crank signal generator receives an AC voltage induced in the primary coil of the ignition coil as an input, and the AC voltage The crank signal is generated at the timing when the first half wave of the waveform starts or when the waveform of the AC voltage shifts from the first half wave to the second half wave.

第９の発明
第９の発明も第２の発明に適用される。本発明においては、点火コイルが、一次コイルに対して直列に接続されて該一次コイルに誘起する電圧と同位相の電圧を誘起する付加コイルを一次側に備えている。この場合、クランク信号生成部は、付加コイルに誘起する電圧を入力として、一次コイルに誘起する交流電圧の波形の第１の半波が開始するタイミング又は一次コイルに誘起する交流電圧の波形が第１の半波から第２の半波に移行するタイミングでクランク信号を発生するように構成される。Ninth Invention The ninth invention is also applied to the second invention. In the present invention, the ignition coil includes an additional coil that is connected in series to the primary coil and induces a voltage having the same phase as the voltage induced in the primary coil on the primary side. In this case, the crank signal generation unit receives the voltage induced in the additional coil as an input, the timing at which the first half wave of the waveform of the AC voltage induced in the primary coil starts or the waveform of the AC voltage induced in the primary coil is the first. The crank signal is generated at the timing of transition from the first half wave to the second half wave.

第１０の発明
第１０の発明は、第１の発明又は第２の発明に適用されるもので、本発明においては、点火コイルの一次電流を遮断した際に点火コイルの二次コイルに誘起する電圧が過大になるのを防ぐために、電流制御用スイッチを遮断した際に点火コイルの一次コイルに誘起する電圧を設定されたレベル以下に制限する一次誘起電圧制限手段が設けられている。Tenth Invention The tenth invention is applied to the first invention or the second invention. In the present invention, the primary current of the ignition coil is induced when the primary current of the ignition coil is cut off. In order to prevent the voltage from becoming excessive, primary induced voltage limiting means for limiting the voltage induced in the primary coil of the ignition coil when the current control switch is cut off to a set level or less is provided.

本発明によれば、機関の始動時にマイクロコンピュータが起動した後、一次コイルに正極性の半波の電圧が最初に誘起した時に最初の点火を行わせることができる。従って、機関の始動操作を開始した後、クランク軸が１回転するのを待つことなく、機関の初爆を速やかに行わせて機関を始動させることができ、人力により機関を始動する場合のように、機関のクランキングを十分な速度で行うことが難しい場合であっても、機関の始動を容易に行わせることができる。 According to the present invention, the first ignition can be performed when a positive half-wave voltage is first induced in the primary coil after the microcomputer is started when the engine is started. Therefore, after starting the engine starting operation, the engine can be started quickly without waiting for the crankshaft to make one revolution, as in the case of starting the engine manually. Even if it is difficult to crank the engine at a sufficient speed, the engine can be easily started.

また本発明によれば、点火エネルギの大きさと直接関わりを持つ一次電流の波形から機関の始動時の点火時期を求めるため、機関を始動する際に、点火時期を十分な点火エネルギが得られる時期に定めて、機関の始動性能を向上させることができる。 Further, according to the present invention, since the ignition timing at the start of the engine is obtained from the waveform of the primary current that is directly related to the magnitude of the ignition energy, when the engine is started, the ignition timing can be obtained with sufficient ignition energy. Therefore, it is possible to improve the engine starting performance.

特に請求項１に記載された発明によれば、マイクロコンピュータにより構成される点火制御部に、点火コイルの一次電流が閾値に達するタイミングを基準タイミングとして検出する基準タイミング検出手段を設けて、基準タイミングが検出される周期から機関の始動完了後の通常運転時の点火時期を演算するために必要な機関の回転速度情報を得るようにしたので、機関の回転速度情報を得るための信号を発生するハードウェア回路を省略して、点火装置の構成の簡素化を図ることができる。 In particular, according to the first aspect of the present invention, the ignition control unit constituted by the microcomputer is provided with the reference timing detection means for detecting the timing at which the primary current of the ignition coil reaches the threshold as the reference timing. Since the engine rotational speed information necessary for calculating the ignition timing in the normal operation after the completion of the engine start is obtained from the period in which the engine is detected, a signal for obtaining the engine rotational speed information is generated. The hardware circuit can be omitted, and the configuration of the ignition device can be simplified.

本発明の一実施形態の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of one Embodiment of this invention. 図１に示した実施形態で用いる磁石発電機の要部の構造の一例を、点火コイルの部分を断面して示した正面図である。It is the front view which showed the example of the structure of the principal part of the magnet generator used by embodiment shown in FIG. 図１に示した実施形態のハードウェアの構成例を示した回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a configuration example of hardware of the embodiment illustrated in FIG. 1. 本発明の他の実施形態の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of other embodiment of this invention. 図４に示した実施形態のハードウェアの構成例を示した回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a configuration example of hardware of the embodiment illustrated in FIG. 4. 本発明の更に他の実施形態の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of other embodiment of this invention. 図６に示した実施形態のハードウェアの構成例を示した回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a hardware configuration example of the embodiment illustrated in FIG. 6. 本発明の更に他の実施形態の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of other embodiment of this invention. 図８に示した実施形態のハードウェアの構成例を示した回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram illustrating a hardware configuration example of the embodiment illustrated in FIG. 8. 図１に示した実施形態及び図４に示した実施形態の各部の電圧、電流波形を模式的に示したタイムチャートである。5 is a time chart schematically showing voltage and current waveforms of respective parts of the embodiment shown in FIG. 1 and the embodiment shown in FIG. 4. 図６に示した実施形態及び図８に示した実施形態の各部の電圧、電流波形を模式的に示したタイムチャートである。FIG. 9 is a time chart schematically showing voltage and current waveforms of respective parts of the embodiment shown in FIG. 6 and the embodiment shown in FIG. 8. FIG. 本発明の各実施形態においてマイクロコンピュータが実行する処理のメインルーチンのアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the algorithm of the main routine of the process which a microcomputer performs in each embodiment of this invention. 図１２に示したメインルーチンで行うメモリ初期化処理のアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。13 is a flowchart illustrating an example of an algorithm for a memory initialization process performed in the main routine illustrated in FIG. 12. 各実施形態において機関の始動時に実行される始動Ａ／Ｄ処理のアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the algorithm of the starting A / D process performed at the time of engine starting in each embodiment. 図１の実施形態及び図４の実施形態において、基準タイミング検出手段が基準タイミングを検出する毎に実行される基準タイミング割込み処理のアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of an algorithm of a reference timing interrupt process executed every time the reference timing detection unit detects a reference timing in the embodiment of FIG. 1 and the embodiment of FIG. 図１の実施形態及び図４の実施形態において、タイマＸがセットされた時間を計測したときに実行される処理のアルゴリズムを示したフローチャートである。5 is a flowchart showing an algorithm of processing executed when the time when the timer X is set is measured in the embodiment of FIG. 1 and the embodiment of FIG. 4. 各実施形態において点火タイマがセットされた時間の計測を完了した時に実行される処理のアルゴリズムを示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the algorithm of the process performed when the measurement of the time when the ignition timer was set in each embodiment was completed. 図６に示した実施形態及び図８に示した実施形態において、第１の半波の電圧の発生時にマイクロコンピュータの割込み入力端子にクランク信号が入力された時に実行される処理のアルゴリズムを示したフローチャートである。In the embodiment shown in FIG. 6 and the embodiment shown in FIG. 8, an algorithm of processing executed when a crank signal is input to the interrupt input terminal of the microcomputer when the first half-wave voltage is generated is shown. It is a flowchart.

以下図面を参照して、本発明の実施形態につき詳細に説明する。本発明は、２サイクル内燃機関を点火する点火装置にも、４サイクル内燃機関を点火する点火装置にも適用することができるが、以下に示す実施形態では、点火する内燃機関が４サイクル機関であるとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention can be applied to an ignition device for igniting a two-cycle internal combustion engine and an ignition device for igniting a four-cycle internal combustion engine. However, in the embodiment shown below, the internal combustion engine to be ignited is a four-cycle engine. Suppose there is.

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態の構成を示したブロック図で、同図において１は、図示しない内燃機関に取り付けられた磁石発電機である。磁石発電機１は、内燃機関のクランク軸に取り付けられた３極の磁石回転子と、磁石回転子の磁極に対向する磁極部を有する鉄心に点火コイルＩＧの一次コイルＷｐ及び二次コイルＷｓを巻回して構成した固定子とを有するもので、図１０（Ｂ）及び図１１（Ｂ）に模式的に示したように、第１の半波の電圧Ｖ１と、第２の半波の電圧Ｖ２と、第３の半波の電圧Ｖ３とが順次現れる波形を有する交流電圧を、内燃機関のクランク軸が１回転する間に１回だけ一次コイルＷｐに誘起する。[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a magnet generator attached to an internal combustion engine (not shown). The magnet generator 1 includes a primary coil Wp and a secondary coil Ws of an ignition coil IG on an iron core having a three-pole magnet rotor attached to a crankshaft of an internal combustion engine and a magnetic pole portion facing the magnetic pole of the magnet rotor. 10B and 11B, as schematically shown in FIGS. 10B and 11B, the first half-wave voltage V1 and the second half-wave voltage are included. An AC voltage having a waveform in which V2 and a third half-wave voltage V3 appear in sequence is induced in the primary coil Wp only once during one revolution of the crankshaft of the internal combustion engine.

点火コイルの一次コイルＷｐに誘起する第１ないし第３の半波の電圧のうち、第１の半波の電圧Ｖ１及び第３の半波の電圧Ｖ３は、波高値が比較的低い負極性の電圧であり、第２の半波の電圧Ｖ２は、第１の半波の電圧及び第３の半波の電圧よりも波高値が高い正極性の電圧である。電流遮断型の点火装置では、波高値が高い第２の半波の電圧Ｖ２を、点火エネルギを得るために用いる。 Of the first to third half-wave voltages induced in the primary coil Wp of the ignition coil, the first half-wave voltage V1 and the third half-wave voltage V3 have negative polarity with relatively low peak values. The second half-wave voltage V2 is a positive voltage having a peak value higher than that of the first half-wave voltage and the third half-wave voltage. In the current interruption type ignition device, the second half-wave voltage V2 having a high peak value is used to obtain ignition energy.

図２を参照すると、磁石発電機１の構成例の要部が示されている。図２に示された磁石発電機１は、機関のクランク軸（図示せず。）に取り付けられた磁石回転子１ａと、機関のケース（図示せず。）に対して固定された固定子１ｂとからなる。磁石回転子１ａは、機関のクランク軸に取り付けられたカップ状のフライホイール１０１と、フライホイールの外周に形成された凹部１０２内に固定されてフライホイールの径方向に着磁された弧状の永久磁石１０３とからなっている。図示の磁石回転子においては、永久磁石１０３の外周側の磁極（図示の例ではＮ極）と、凹部１０２の両側に位置するフライホイールの外周面に導出された永久磁石の内周側の磁極（図示の例ではＳ極）とにより、フライホイールの周方向に並ぶ３つの磁極を有する（３極の）磁石界磁が構成されている。 Referring to FIG. 2, a main part of a configuration example of the magnet generator 1 is shown. A magnet generator 1 shown in FIG. 2 includes a magnet rotor 1a attached to an engine crankshaft (not shown) and a stator 1b fixed to an engine case (not shown). It consists of. The magnet rotor 1a has a cup-shaped flywheel 101 attached to the crankshaft of the engine and an arc-shaped permanent magnet fixed in a recess 102 formed on the outer periphery of the flywheel and magnetized in the radial direction of the flywheel. It consists of a magnet 103. In the illustrated magnet rotor, the magnetic pole on the outer peripheral side of the permanent magnet 103 (N pole in the illustrated example) and the magnetic pole on the inner peripheral side of the permanent magnet led to the outer peripheral surface of the flywheel located on both sides of the recess 102. (In the example shown, S pole) constitutes a (three pole) magnet field having three magnetic poles arranged in the circumferential direction of the flywheel.

固定子１ｂは、鋼板の積層体からなる棒状の主鉄心１０４と、主鉄心１０４の長手方向の一端及び他端にそれぞれ後端部が固定された一対のヨーク１０５及び１０６とを備えたコの字形鉄心１０７と、主鉄心１０４に巻回された点火コイルＩＧとを備えている。ヨーク１０５，１０６の先端には、円筒面状の磁極面を有する磁極部１０８及び１０９が形成され、これらの磁極部が磁石回転子の外周面にギャップを介して対向させられる。 The stator 1b includes a rod-shaped main iron core 104 made of a laminate of steel plates, and a pair of yokes 105 and 106 each having a rear end portion fixed to one end and the other end of the main iron core 104 in the longitudinal direction. A character-shaped iron core 107 and an ignition coil IG wound around the main iron core 104 are provided. Magnetic pole portions 108 and 109 having cylindrical magnetic pole surfaces are formed at the tips of the yokes 105 and 106, and these magnetic pole portions are opposed to the outer peripheral surface of the magnet rotor via a gap.

点火コイルＩＧは、鉄心主部１０４に固定された一次ボビン１１０に巻回された一次コイルＷｐと、二次ボビン１１１に巻回された二次コイルＷｓとを備えており、二次コイルが巻かれた二次ボビン１１１が一次コイルＷｐの外周に嵌装されている。二次コイルＷｓの外側には、点火コイルの一次コイルＷｐを流れる電流を制御するために必要な素子をプリント基板１１２に実装して構成した点火ユニット１１３が配置され、点火ユニット１１３と一次コイルＷｐとの間が導体１１４を介して接続されている。点火コイルＩＧ及び点火ユニット１１３は、樹脂製のケース１１５内に挿入され、ケース１１５内に熱硬化性の絶縁樹脂が注型されることにより、点火コイルＩＧと点火ユニット１１３とがモールドされている。点火コイルの二次コイルＷｓの非接地側端子から高圧コード１１６が導出され、二次コイルＷｓに誘起する点火用の高電圧が、機関の気筒に取り付けられた点火プラグに高圧コード１１６を通して供給される。 The ignition coil IG includes a primary coil Wp wound around a primary bobbin 110 fixed to the iron core main part 104, and a secondary coil Ws wound around a secondary bobbin 111, and the secondary coil is wound. The secondary bobbin 111 thus fitted is fitted on the outer periphery of the primary coil Wp. Outside the secondary coil Ws, an ignition unit 113 configured by mounting elements necessary for controlling the current flowing through the primary coil Wp of the ignition coil on the printed circuit board 112 is disposed. The ignition unit 113 and the primary coil Wp are arranged. Are connected via a conductor 114. The ignition coil IG and the ignition unit 113 are inserted into a resin case 115, and the ignition coil IG and the ignition unit 113 are molded by casting a thermosetting insulating resin in the case 115. . The high voltage cord 116 is led out from the non-grounded terminal of the secondary coil Ws of the ignition coil, and a high voltage for ignition induced in the secondary coil Ws is supplied through the high voltage cord 116 to the ignition plug attached to the cylinder of the engine. The

図示の例では、点火コイルＩＧと、点火ユニット１１３と、これらを収容するケース１１５とにより電流遮断型の内燃機関用点火装置ＩＵが構成されている。点火装置ＩＵは、鉄心１０７の磁極部１０８，１０９を、磁石回転子の磁極が形成された外周面に所定のギャップを介して対向させた状態で配置されて、点火コイルＩＧの鉄心１０７のヨーク１０５及び１０６にそれぞれ形成された取付孔ｈ１及びｈ２を貫通させたボルトにより、鉄心１０７を機関のケース等に設けられた固定子取付部に締結することにより、内燃機関のケースに対して固定される。 In the example shown in the drawing, the ignition coil IG, the ignition unit 113, and the case 115 for housing them constitute a current interrupting type ignition device IU for an internal combustion engine. The ignition device IU is arranged with the magnetic pole portions 108 and 109 of the iron core 107 opposed to the outer peripheral surface on which the magnetic poles of the magnet rotor are formed with a predetermined gap therebetween, and the yoke of the iron core 107 of the ignition coil IG. The iron core 107 is fastened to a stator mounting portion provided in an engine case or the like by bolts passing through mounting holes h1 and h2 formed in 105 and 106, respectively, thereby being fixed to the case of the internal combustion engine. The

内燃機関のクランク軸が回転して、図２に示した磁石発電機１の磁石回転子１ａが回転すると、磁石回転子１ａの界磁のＳＮＳの３つの磁極が固定子の鉄心１０７の磁極部１０８及び１０９の位置を通過する際に、図１０（Ａ）及び図１１（Ａ）に示すように鉄心１０７を流れる磁束φが交番し、この磁束の変化により、点火コイルの一次コイルＷｐに、図１０（Ｂ）及び図１１（Ｂ）に示すように、第１の半波の電圧Ｖ１と第２の半波の電圧Ｖ２と第３の半波の電圧Ｖ３とが順に現れる波形の交流電圧が誘起する。磁束φの交番により二次コイルＷｓにも交流電圧が誘起するが、一次コイルＷｐに流れる一次電流を遮断する前に二次コイルＷｓに誘起する電圧は点火プラグで火花放電を生じさせる電圧に達しないため、この二次電圧により点火動作が行われることはない。 When the crankshaft of the internal combustion engine rotates and the magnet rotor 1a of the magnet generator 1 shown in FIG. 2 rotates, the three magnetic poles of the field SNS of the magnet rotor 1a are the magnetic pole portions of the iron core 107 of the stator. When passing through the positions 108 and 109, the magnetic flux φ flowing through the iron core 107 alternates as shown in FIGS. 10 (A) and 11 (A), and the change in this magnetic flux causes the primary coil Wp of the ignition coil to As shown in FIGS. 10 (B) and 11 (B), an AC voltage having a waveform in which a first half-wave voltage V1, a second half-wave voltage V2, and a third half-wave voltage V3 appear in order. Induces. An alternating voltage is also induced in the secondary coil Ws by the alternating magnetic flux φ, but the voltage induced in the secondary coil Ws reaches a voltage that causes a spark discharge in the spark plug before the primary current flowing in the primary coil Wp is cut off. Therefore, the ignition operation is not performed by the secondary voltage.

図１に示されているように、点火コイルＩＧの一次コイルＷｐに対して並列に電流制御用スイッチ２が接続され、点火コイルＩＧと電流制御用スイッチ２とにより点火回路３が構成されている。電流制御用スイッチ２は絶縁ゲート型トランジスタ（ＩＧＢＴ）、バイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）等のオンオフ制御が自在な半導体スイッチからなっていて、点火コイルの一次コイルＷｐに正極性の第２の半波の電圧が誘起したときにオン状態にされる。 As shown in FIG. 1, a current control switch 2 is connected in parallel to the primary coil Wp of the ignition coil IG, and the ignition circuit 3 is configured by the ignition coil IG and the current control switch 2. . The current control switch 2 is a semiconductor switch such as an insulated gate transistor (IGBT), a bipolar transistor, or a field effect transistor (MOSFET) that can be controlled on and off. It is turned on when a half-wave voltage is induced.

電流制御用スイッチ２がオン状態にされると、一次コイルＷｐから電流制御用スイッチ２を通して一次電流Ｉ１が流れる。電流制御用スイッチ２は、後記する点火制御部１０により、内燃機関の点火時期にオフ状態にされる。電流制御用スイッチ２がオフ状態にされると、それまで流れていた一次電流Ｉ１を流し続けようとする極性の高い電圧が一次コイルＷｐに誘起する。この電圧は点火コイルの一次、二次間の昇圧比により昇圧されるため、点火コイルの二次コイルＷｓに２０〜３０［ｋＶ］の点火用の高電圧が誘起する。二次コイルＷｓに誘起した高電圧は、内燃機関の気筒に取り付られた点火プラグ４に印加されるため、点火プラグ４の放電ギャップで火花放電が生じ、機関が点火される。 When the current control switch 2 is turned on, the primary current I1 flows from the primary coil Wp through the current control switch 2. The current control switch 2 is turned off at the ignition timing of the internal combustion engine by an ignition control unit 10 to be described later. When the current control switch 2 is turned off, a high-polarity voltage that induces the primary current I1 that has been flowing until then is induced in the primary coil Wp. Since this voltage is boosted by the step-up ratio between the primary and secondary of the ignition coil, a high voltage for ignition of 20 to 30 [kV] is induced in the secondary coil Ws of the ignition coil. Since the high voltage induced in the secondary coil Ws is applied to the spark plug 4 attached to the cylinder of the internal combustion engine, spark discharge occurs in the discharge gap of the spark plug 4 and the engine is ignited.

本発明においては、点火制御部１０を構成するためにマイクロコンピュータ（図１には図示せず。）が設けられる。マイクロコンピュータは、内燃機関の点火時期（電流制御用スイッチ２をオン状態からオフ状態にするタイミング）を制御するための処理を行うためのプログラムを実行する。マイクロコンピュータを動作させるためには、該マイクロコンピュータの電源端子に所定の電圧値（通常は５［Ｖ］）を有する直流電圧Ｖccを与える必要がある。 In the present invention, a microcomputer (not shown in FIG. 1) is provided to configure the ignition control unit 10. The microcomputer executes a program for performing processing for controlling the ignition timing of the internal combustion engine (timing for turning the current control switch 2 from the on state to the off state). In order to operate the microcomputer, it is necessary to apply a DC voltage Vcc having a predetermined voltage value (usually 5 [V]) to the power supply terminal of the microcomputer.

本発明に係る内燃機関用点火装置においては、点火制御部１０を構成するマイクロコンピュータを動作状態に維持するための直流電源を点火コイルの一次コイルＷｐに誘起する第１の半波の電圧Ｖ１と第３の半波の電圧Ｖ３とから得る。そのため、本実施形態では、一次コイルＷｐに誘起する第１の半波の電圧Ｖ１と第３の半波の電圧Ｖ３とを一定の（通常は５［Ｖ］の）直流電圧Ｖccに変換して、該直流電圧Ｖccをマイクロコンピュータの電源端子に与える電源回路５が設けられている。電源回路５は、例えば、一次コイルＷｐに誘起する負極性の第１の半波の電圧Ｖ１及び第３の半波の電圧Ｖ３で一定の電圧まで充電される第１のコンデンサと、この第１のコンデンサに蓄積された電荷を第２のコンデンサに移行させて該第２のコンデンサの両端に、第１のコンデンサの両端の電圧を反転させた極性の直流電圧を発生させるポンピング回路とにより構成できる。 In the internal combustion engine ignition device according to the present invention, the first half-wave voltage V1 for inducing a DC power source for maintaining the microcomputer constituting the ignition control unit 10 in an operating state to the primary coil Wp of the ignition coil; Obtained from the third half-wave voltage V3. Therefore, in the present embodiment, the first half-wave voltage V1 and the third half-wave voltage V3 induced in the primary coil Wp are converted into a constant (usually 5 [V]) DC voltage Vcc. A power supply circuit 5 for supplying the DC voltage Vcc to the power supply terminal of the microcomputer is provided. The power supply circuit 5 includes, for example, a first capacitor that is charged to a constant voltage with a negative first half-wave voltage V1 and a third half-wave voltage V3 that are induced in the primary coil Wp, and the first capacitor And a pumping circuit that shifts the charge accumulated in the capacitor to the second capacitor and generates a DC voltage having a polarity obtained by inverting the voltage at both ends of the first capacitor at both ends of the second capacitor. .

本実施形態ではまた、電流制御用スイッチ２を通して流れる一次電流Ｉ１を検出して、検出した一次電流の情報をマイクロコンピュータのＡ／Ｄ入力端子に与える一次電流検出部６が設けられる。この一次電流検出部６は、例えば、一次電流Ｉ1が流れるように電流制御用スイッチ２及び一次コイルＷｐに対して直列に接続されて、一次電流Ｉ１が流れたときに該一次電流の電流値に比例した電圧降下を両端に生じる電流制限素子により構成することができる。一次電流検出部６を構成する電流制限素子としては、シャント抵抗器や、同じ向きの複数のダイオードを直列に接続して構成したダイオードアレイ等を用いることができる。またホール電流センサなどにより一次電流検出部６を構成することもできる。 In the present embodiment, there is also provided a primary current detector 6 that detects the primary current I1 flowing through the current control switch 2 and supplies information of the detected primary current to the A / D input terminal of the microcomputer. For example, the primary current detector 6 is connected in series with the current control switch 2 and the primary coil Wp so that the primary current I1 flows, and when the primary current I1 flows, the primary current detector 6 sets the current value of the primary current. It can be constituted by a current limiting element that produces a proportional voltage drop at both ends. As the current limiting element constituting the primary current detection unit 6, a shunt resistor, a diode array configured by connecting a plurality of diodes in the same direction in series, or the like can be used. The primary current detection unit 6 can also be configured by a hall current sensor or the like.

マイクロコンピュータにより構成される点火制御部１０は、スイッチ駆動手段１１と、基準タイミング検出手段１２と、始動時点火制御手段１３と、通常時点火制御手段１４とを備えている。以下これらの手段について説明する。 The ignition control unit 10 constituted by a microcomputer includes a switch drive unit 11, a reference timing detection unit 12, a starting point fire control unit 13, and a normal point fire control unit 14. These means will be described below.

スイッチ駆動手段１１
スイッチ駆動手段１１は、一次コイルＷｐに正極性の第２の半波の電圧Ｖ２が誘起するまでの間に電流制御用スイッチに駆動信号を与えて該電流制御用スイッチをオンし得る状態にしておく手段である。マイクロコンピュータは、機関の始動操作が開始され、電源回路５がマイクロコンピュータを起動させるために必要な電圧を発生した時に、メモリやタイマなどの各部のリセットをした後（パワーオンリセットをした後）、先ず電流制御用スイッチ２の制御端子に駆動信号を与えることにより、一次コイルＷｐから電流制御用スイッチ２に第２の半波の電圧が印加されれば該電流制御用スイッチが直ちにオン状態になるようにしておく。マイクロコンピュータがパワーオンリセットした後、電流制御用スイッチ２に駆動信号を与える処理を行う過程により、スイッチ駆動手段１１が構成される。Switch driving means 11
The switch driving means 11 gives a drive signal to the current control switch until the positive second half-wave voltage V2 is induced in the primary coil Wp so that the current control switch can be turned on. It is a means to put. When the microcomputer starts the engine operation and the power supply circuit 5 generates a voltage necessary for starting the microcomputer, after resetting each part such as a memory and a timer (after power-on reset) First, when a second half-wave voltage is applied from the primary coil Wp to the current control switch 2 by applying a drive signal to the control terminal of the current control switch 2, the current control switch is immediately turned on. Keep it. After the microcomputer performs power-on reset, the switch driving means 11 is constituted by a process of applying a drive signal to the current control switch 2.

基準タイミング検出手段１２
基準タイミング検出手段１２は、内燃機関の回転速度の検出を行うタイミングや、機関の点火時期の計測を開始するタイミングとして用いる基準タイミングを検出する手段である。基準タイミング検出手段１２は、図１０（Ｄ）に示すように、一次電流検出部６により検出される一次電流Ｉ１が閾値Ｉth に達するタイミングｔｃを基準タイミングとして検出する。マイクロコンピュータは、一次電流検出部６からＡ／Ｄ入力端子に与えられる一次電流の情報を微小時間間隔で読み取って、読み取った一次電流情報を閾値と比較し、読み取った一次電流情報が閾値以上になるタイミングを基準タイミングとして検出する。一次電流Ｉ１の波形は、機関のクランク角（クランク軸の回転角度位置）と一定の相間関係を持って変化するため、上記基準タイミングｔｃは、機関のクランク角位置が一定の位置（基準クランク角位置）に一致した時のタイミングとなる。Reference timing detection means 12
The reference timing detection means 12 is a means for detecting a reference timing used as a timing for detecting the rotational speed of the internal combustion engine and a timing for starting measurement of the ignition timing of the engine. As shown in FIG. 10D, the reference timing detection means 12 detects a timing tc at which the primary current I1 detected by the primary current detector 6 reaches the threshold value Ith as a reference timing. The microcomputer reads the primary current information given from the primary current detector 6 to the A / D input terminal at a minute time interval, compares the read primary current information with a threshold value, and the read primary current information exceeds the threshold value. Is detected as a reference timing. Since the waveform of the primary current I1 changes with a constant correlation with the crank angle of the engine (crankshaft rotation angle position), at the reference timing tc, the crank angle position of the engine is a constant position (reference crank angle). Timing).

始動時点火制御手段１３
始動時点火制御手段１３は、内燃機関の始動時に一次電流検出部６により検出される一次電流の波形から内燃機関の始動時の点火時期とし得るタイミングを始動時点火時期として求めて、始動時点火時期を求めた時に直ちに電流制御用スイッチ２をオフ状態にする処理（電流制御用スイッチ２に与えられている駆動信号を除去する処理）を行って、点火回路に点火動作を行わせる手段である。内燃機関の始動時の点火時期が、機関のピストンが上死点に達するタイミングに対して進み過ぎていると、機関が点火された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るため、機関の始動に失敗するだけでなく、始動装置を操作している運転者が衝撃を受けることになるため、好ましくない。機関が点火された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る現象はケッチン又はキックバックと呼ばれる。Start-up fire control means 13
The starting point fire control means 13 obtains a timing that can be used as the ignition timing at the start of the internal combustion engine from the waveform of the primary current detected by the primary current detector 6 at the time of starting the internal combustion engine as a starting point fire timing. This is a means for performing the process of turning off the current control switch 2 immediately when the timing is obtained (the process of removing the drive signal applied to the current control switch 2) and causing the ignition circuit to perform an ignition operation. . If the ignition timing at the start of the internal combustion engine is too advanced relative to the timing at which the piston of the engine reaches top dead center, the piston will be pushed back without exceeding the top dead center when the engine is ignited. Not only does it fail to start the engine, but also the driver operating the starter is impacted, which is not preferable. The phenomenon in which the piston is pushed back without being able to exceed top dead center when the engine is ignited is called ketchin or kickback.

機関の始動時にキックバックが生じないようにするため、内燃機関の始動時の点火時期とし得るタイミングは、機関のクランク軸が上死点に達する時のタイミングに対して進み過ぎていない位置で、かつ機関を点火させるためのエネルギを得るために十分な遮断電流値（電流制御用スイッチ２をオフ状態にして一次電流を遮断する際の一次電流の値）が得られるタイミングである。一次電流Ｉ１の波形は機関のクランク角と一定の相間関係を持って変化するため、一次電流の波形に基づいて始動時の点火時期を定めると、機関の始動に、始動時の点火位置として適したクランク角位置で点火を行わせることができる。 In order to prevent kickback from occurring at the start of the engine, the timing that can be used as the ignition timing at the start of the internal combustion engine is a position that is not advanced too much with respect to the timing when the crankshaft of the engine reaches top dead center. In addition, this is the timing at which a sufficient cut-off current value (a value of the primary current when the current control switch 2 is turned off to cut off the primary current) to obtain energy for igniting the engine is obtained. Since the waveform of the primary current I1 changes with a constant correlation with the crank angle of the engine, if the ignition timing at the start is determined based on the waveform of the primary current, it is suitable for the start of the engine as the ignition position at the start Ignition can be performed at a different crank angle position.

例えば、内燃機関のクランク軸の回転角度位置が、機関のピストンが上死点に達する位置（上死点位置）又は該上死点位置よりも僅かに進角した位置に達した時に一次電流Ｉ１がピークに達するように、磁石発電機の固定子１ｂが配置されているとする。この場合、機関の始動時の点火位置とし得るクランク角位置は、例えば、一次電流Ｉ１がピークに達する位置か、又は一次電流Ｉ１がピークを過ぎた後、機関を点火するために必要なエネルギを得るために許容される電流遮断値の最小値を下回らないように設定された設定レベルまで低下した時のクランク角位置である。 For example, when the rotational angle position of the crankshaft of the internal combustion engine reaches a position where the piston of the engine reaches the top dead center (top dead center position) or a position slightly advanced from the top dead center position, the primary current I1 It is assumed that the stator 1b of the magnet generator is arranged so that reaches the peak. In this case, the crank angle position that can be used as the ignition position at the start of the engine is, for example, the position where the primary current I1 reaches the peak or the energy necessary to ignite the engine after the primary current I1 passes the peak. This is the crank angle position when the current cut-off value is lowered to a set level that is set so as not to fall below the minimum value of the current cutoff value that is allowed to obtain.

上記の場合、始動時点火制御手段１３は、一次電流検出部６により検出される一次電流がピーク値に達するタイミングを始動時点火時期として求めるように構成するか、又は一次電流検出部６により検出される一次電流がピーク値を過ぎた後設定されたレベルまで低下した時のタイミングを始動時点火時期として求めるように構成される。 In the above case, the starting point fire control means 13 is configured to obtain the timing at which the primary current detected by the primary current detector 6 reaches the peak value as the starting point fire timing, or detected by the primary current detector 6. The timing when the primary current that has been reduced to a set level after passing the peak value is determined as the starting ignition timing.

通常時点火制御手段１４
通常時点火制御手段１４は、内燃機関の始動が完了した後に、基準タイミング検出手段１２により基準タイミングが検出される周期から得られる内燃機関の回転速度情報に対して内燃機関の点火時期を演算して、演算した点火時期を検出した時に電流制御用スイッチをオフ状態にすることにより点火回路３に点火動作を行わせる手段である。Normal point fire control means 14
The normal point fire control means 14 calculates the ignition timing of the internal combustion engine with respect to the rotational speed information of the internal combustion engine obtained from the period in which the reference timing is detected by the reference timing detection means 12 after the start of the internal combustion engine is completed. When the calculated ignition timing is detected, the current control switch is turned off to cause the ignition circuit 3 to perform an ignition operation.

図１に示した例では、通常時点火制御手段１４が、回転速度演算手段１４Ａと、通常時点火時期演算手段１４Ｂと、通常時点火時期検出手段１４Ｃと、スイッチオフ手段１４Ｄとにより構成されている。 In the example shown in FIG. 1, the normal time point fire control means 14 is composed of a rotational speed calculation means 14A, a normal time point fire timing calculation means 14B, a normal time point fire timing detection means 14C, and a switch-off means 14D. Yes.

ここで、回転速度演算手段１４Ａは、基準タイミング検出手段１２が基準タイミング（一次電流が閾値に達するタイミング）を検出する毎に、前回基準タイミングが検出された時刻から今回基準タイミングが検出された時刻までの時間（クランク軸が１回転するのに要した時間）から機関の回転速度を演算する手段である。 Here, each time the reference timing detection unit 12 detects the reference timing (the timing at which the primary current reaches the threshold), the rotation speed calculation unit 14A detects the current reference timing from the time when the previous reference timing was detected. This is a means for calculating the rotational speed of the engine from the time until (the time required for one rotation of the crankshaft).

また通常時点火時期演算手段１４Ｂは、回転速度演算手段１４Ａが演算した回転速度における機関の点火時期を演算する手段である。この通常時点火時期演算手段は、回転速度演算手段１４Ａにより演算された回転速度に対して、回転速度と点火時期との関係を与える点火時期演算用テーブル（マップ）を検索して、検索した値に補間演算を施すことにより、演算された回転速度における機関の点火時期を演算する。通常時点火時期演算手段１４Ｂは、基準タイミングで回転速度が演算される毎に演算された回転速度に対して点火時期を演算して、演算した点火時期をマイクロコンピュータのＲＡＭに記憶させる。 Further, the normal time-of-fire timing calculation means 14B is a means for calculating the ignition timing of the engine at the rotation speed calculated by the rotation speed calculation means 14A. This normal point fire timing calculation means searches the ignition timing calculation table (map) that gives the relationship between the rotation speed and the ignition timing with respect to the rotation speed calculated by the rotation speed calculation means 14A, and the searched value Is subjected to an interpolation calculation to calculate the ignition timing of the engine at the calculated rotational speed. The normal ignition timing calculation means 14B calculates the ignition timing with respect to the calculated rotation speed every time the rotation speed is calculated at the reference timing, and stores the calculated ignition timing in the RAM of the microcomputer.

通常時点火時期検出手段１４Ｃは、基準タイミングが検出された時に、前回検出された基準タイミングで演算されてＲＡＭに記憶されている点火時期を検出するために、マイクロコンピュータ内の点火タイマに計測させる時間を点火時期計測時間として演算し、演算した点火時期計測時間を直ちに点火タイマにセットして、その計測を開始させる。通常時点火時期検出手段１４Ｃは、点火タイマがセットされた点火時期計測時間の計測を完了した時のタイミングを点火時期として、該点火時期を検出した時にスイッチオフ手段１４Ｄにスイッチオフ指令を与える。スイッチオフ手段１４Ｄは、通常時点火時期検出手段１４Ｃからスイッチオフ指令が与えられたタイミングで電流制御用スイッチ２をオフ状態にする処理（電流制御用スイッチ２に与えられている駆動信号を除去する処理）を行って電流制御用スイッチ２をオフ状態にする。 When the reference timing is detected, the normal time-of-fire timing detection means 14C causes the ignition timer in the microcomputer to measure the ignition timing calculated at the previously detected reference timing and stored in the RAM. The time is calculated as the ignition timing measurement time, the calculated ignition timing measurement time is immediately set in the ignition timer, and the measurement is started. The normal time ignition timing detection means 14C uses the timing when the measurement of the ignition timing measurement time when the ignition timer is set as the ignition timing, and gives a switch-off command to the switch-off means 14D when the ignition timing is detected. The switch-off means 14D is a process for turning off the current control switch 2 at the timing when the switch-off command is given from the normal-time-fire-timing detection means 14C (removes the drive signal given to the current control switch 2). The current control switch 2 is turned off.

図３を参照すると、図１に示した内燃機関用点火装置のハードウェアの構成例が示されている。同図に示した例では、点火コイルの一次コイルＷｐの非接地側端子にコレクタが接続されたＩＧＢＴ（絶縁ゲート型トランジスタ）Ｔ１により電流制御用スイッチ２が構成されている。 Referring to FIG. 3, a hardware configuration example of the internal combustion engine ignition device shown in FIG. 1 is shown. In the example shown in the figure, the current control switch 2 is constituted by an IGBT (insulated gate transistor) T1 having a collector connected to the non-grounded terminal of the primary coil Wp of the ignition coil.

またＩＧＢＴＴ１のエミッタと一次コイルＷｐの接地側端子との間にシャント抵抗器Ｒｓが接続され、このシャント抵抗器により一次電流検出部６が構成されている。シャント抵抗器Ｒｓは一次コイルＷｐと電流制御用スイッチ２とに対して直列に接続されているため、点火コイルの一次コイルから電流制御用スイッチ２を通して一次電流Ｉ１が流れると、シャント抵抗器Ｒｓの両端に一次電流Ｉ１に比例した電圧降下が生じる。この抵抗器Ｒｓの両端の電圧が一次電流検出信号として用いられる。一次コイルＷｐの接地側端子は、二次コイルＷｓの接地側端子と共に接地されている。 Further, a shunt resistor Rs is connected between the emitter of the IGBT T1 and the ground side terminal of the primary coil Wp, and the primary current detector 6 is configured by this shunt resistor. Since the shunt resistor Rs is connected in series with the primary coil Wp and the current control switch 2, when the primary current I1 flows from the primary coil of the ignition coil through the current control switch 2, the shunt resistor Rs A voltage drop proportional to the primary current I1 occurs at both ends. The voltage across this resistor Rs is used as the primary current detection signal. The ground side terminal of the primary coil Wp is grounded together with the ground side terminal of the secondary coil Ws.

また電源回路５は、一次コイルＷｐの接地側端子にアノードが接続されたダイオードＤ１と、ダイオードＤ１のカソードに一端が接続された第１のコンデンサＣ１と、このコンデンサの他端にアノードが接続され、一次コイルＷｐの非接地側端子にカソードが接続されたダイオードＤ２と、コンデンサＣ１とダイオードＤ１との接続点にアノードが接続されたダイオードＤ３と、ダイオードＤ３のカソードと接地間に接続された第２のコンデンサＣ２と、第２のコンデンサＣ２の両端にアノードを接地側に向けて接続されたツェナーダイオードＺＤと、ダイオードＤ１と第２のコンデンサＣ１との直列回路に対して並列に接続された抵抗Ｒ１とにより構成されている。ダイオードＤ１ないしＤ３と、第１及び第２のコンデンサＣ１及びＣ２と、抵抗Ｒ１とにより、一旦第１のコンデンサＣ１に蓄積した電荷を第２のコンデンサに移行させて第２のコンデンサＣ２を充電することにより、第２のコンデンサＣ２の両端に第１のコンデンサＣ１の両端の電圧と逆極性の電圧を得るポンプ回路が構成されている。 The power supply circuit 5 includes a diode D1 having an anode connected to the ground-side terminal of the primary coil Wp, a first capacitor C1 having one end connected to the cathode of the diode D1, and an anode connected to the other end of the capacitor. A diode D2 having a cathode connected to the non-ground side terminal of the primary coil Wp, a diode D3 having an anode connected to a connection point between the capacitor C1 and the diode D1, and a first connected between the cathode of the diode D3 and the ground. 2 capacitor C2, a Zener diode ZD whose anode is connected to the ground side at both ends of the second capacitor C2, and a resistor connected in parallel to the series circuit of the diode D1 and the second capacitor C1. And R1. Charges temporarily accumulated in the first capacitor C1 are transferred to the second capacitor by the diodes D1 to D3, the first and second capacitors C1 and C2, and the resistor R1, and the second capacitor C2 is charged. Thus, a pump circuit for obtaining a voltage having a polarity opposite to the voltage at both ends of the first capacitor C1 is formed at both ends of the second capacitor C2.

図示の電源回路５においては、一次コイルＷｐに負極性の第１の半波の電圧Ｖ１及び第３の半波の電圧Ｖ３が誘起したときに、第１のコンデンサＣ１がダイオードＤ１及びＤ２を通して図示の極性に充電される。第１のコンデンサＣ１に蓄積された電荷がダイオードＤ３と抵抗Ｒ１とを通して第２のコンデンサＣ２に移行するため、第２のコンデンサＣ２が図示の極性に充電される。第２のコンデンサＣ２の両端の電圧はツェナーダイオードＺＤのツェナー電圧により制限される。ツェナーダイオードＺＤとしては、マイクロコンピュータの電源電圧（５［Ｖ］）に等しいツェナー電圧を有するものが用いられている。 In the illustrated power supply circuit 5, when a negative first half-wave voltage V1 and a third half-wave voltage V3 are induced in the primary coil Wp, the first capacitor C1 is illustrated through the diodes D1 and D2. Charged to the polarity. Since the charge accumulated in the first capacitor C1 is transferred to the second capacitor C2 through the diode D3 and the resistor R1, the second capacitor C2 is charged to the polarity shown in the figure. The voltage across the second capacitor C2 is limited by the Zener voltage of the Zener diode ZD. A Zener diode ZD having a Zener voltage equal to the power supply voltage (5 [V]) of the microcomputer is used.

図３において、ＭＣＵは点火制御部１０を構成するマイクロコンピュータである。マイクロコンピュータＭＣＵは、ＣＰＵの他、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリや、タイマなどを備えて、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより各種の機能実現手段を構成する。マイクロコンピュータＭＣＵは、電源回路５から電源電圧Ｖccが与えられる電源端子と、電流制御用スイッチに駆動信号を与える出力ポートＡと、アナログ信号が入力されるＡ／Ｄ入力ポートとを備えており、一次電流検出部６の抵抗器Ｒｓの両端に得られる一次電流検出信号がＡ／Ｄ入力ポートに入力されている。 In FIG. 3, the MCU is a microcomputer constituting the ignition control unit 10. The microcomputer MCU includes a CPU, a memory such as a ROM and a RAM, a timer, and the like, and constitutes various function realizing means by executing programs stored in the ROM. The microcomputer MCU includes a power supply terminal to which a power supply voltage Vcc is applied from the power supply circuit 5, an output port A for supplying a drive signal to the current control switch, and an A / D input port for inputting an analog signal. Primary current detection signals obtained at both ends of the resistor Rs of the primary current detection unit 6 are input to the A / D input port.

次に図１０を参照して、図１に示した内燃機関用点火装置の動作を説明する。図１０（Ａ）は、点火コイルの鉄心を流れる磁束φの変化を示しており、同図（Ｂ）は一次コイルＷｐに誘起する電圧ＶＬを示している。また図１０（Ｃ）は電源回路５からマイクロコンピュータに与えられる電源電圧Ｖccを示し、同図（Ｄ）は一次電流Ｉ１を示している。更に図１０（Ｅ）はマイクロコンピュータ内の点火タイマの計時動作を示し、同図（Ｆ）及び（Ｇ）はそれぞれ、ＩＧＢＴＴ１をオン状態にするタイミング定めるタイマの計時動作及びマイコンの出力ポートＡからＩＧＢＴのゲートに与えられる電圧を示している。 Next, the operation of the internal combustion engine ignition device shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 10A shows the change of the magnetic flux φ flowing through the iron core of the ignition coil, and FIG. 10B shows the voltage VL induced in the primary coil Wp. FIG. 10C shows the power supply voltage Vcc supplied from the power supply circuit 5 to the microcomputer, and FIG. 10D shows the primary current I1. FIG. 10E shows the timing operation of the ignition timer in the microcomputer. FIGS. 10F and 10G show the timing operation of the timer for determining the timing for turning on the IGBT T1 and the output port A of the microcomputer. To the voltage applied to the gate of the IGBT.

内燃機関の始動操作を行うと、機関のクランク軸が回転するため、点火コイルの鉄心を流れる磁束φに図１０（Ａ）に示すような変化が生じ、この磁束変化により、一次コイルＷｐに、負極性の第１の半波の電圧Ｖ１と正極性の第２の半波の電圧Ｖ２と負極性の第３の半波の電圧Ｖ３とが順に現れる波形を有する交流電圧ＶＬ（図１０Ｂ）が誘起する。図１０においては、交流電圧ＶＬの第１の半波の電圧Ｖ１が発生する時刻及び零になる時刻（第２の半波の電圧が発生する時刻）をそれぞれｔ１及びｔ２とし、第３の半波の電圧が発生する時刻（第２の半波の電圧が零になる時刻）及び第３の半波の電圧が零になる時刻をそれぞれｔ３及びｔ４としている。 When the start operation of the internal combustion engine is performed, the crankshaft of the engine rotates, so that a change as shown in FIG. 10A occurs in the magnetic flux φ flowing through the iron core of the ignition coil, and this change in the magnetic flux causes the primary coil Wp to An AC voltage VL (FIG. 10B) having a waveform in which a negative first half-wave voltage V1, a positive second half-wave voltage V2, and a negative third half-wave voltage V3 appear in order. Induce. In FIG. 10, the time when the first half-wave voltage V1 of the AC voltage VL is generated and the time when it becomes zero (the time when the second half-wave voltage is generated) are t1 and t2, respectively. The time when the wave voltage is generated (time when the second half-wave voltage is zero) and the time when the third half-wave voltage is zero are t3 and t4, respectively.

交流電圧ＶＬの第１の半波の電圧Ｖ１及び第３の半波の電圧Ｖ３が電源回路５に入力されるため、電源回路５がマイクロコンピュータＭＣＵに電源電圧Ｖcc（図１０Ｃ）を与える。電源電圧Ｖccは、第１の半波の電圧が発生している間にピーク値（５Ｖ）に達した後一定の割合で低下していくが、第３の半波の電圧Ｖ３が発生すると再び上昇し、第３の半波の電圧がピークを過ぎた後、次の第１の半波の電圧Ｖ１が発生するまでの間一定の割合で低下していく。機関が始動した後、第１の半波の電圧Ｖ１及び第３の半波の電圧Ｖ２の波高値が高くなり、交流電圧ＶＬが発生する間隔が短くなっていくと、電源電圧ＶccはツェナーダイオードＺＤのツェナー電圧に等しい値（５Ｖ）に保たれるようになる。 Since the first half-wave voltage V1 and the third half-wave voltage V3 of the AC voltage VL are input to the power supply circuit 5, the power supply circuit 5 gives the power supply voltage Vcc (FIG. 10C) to the microcomputer MCU. The power supply voltage Vcc decreases at a constant rate after reaching the peak value (5 V) while the first half-wave voltage is generated, but again when the third half-wave voltage V3 is generated. After the third half-wave voltage has risen and passed the peak, it decreases at a constant rate until the next first half-wave voltage V1 is generated. After the engine is started, when the peak values of the first half-wave voltage V1 and the third half-wave voltage V2 increase and the interval at which the AC voltage VL is generated becomes shorter, the power supply voltage Vcc becomes the zener diode. A value (5 V) equal to the Zener voltage of ZD is maintained.

機関の始動操作を行った後、時刻ｔａで電源電圧Ｖccがマイクロコンピュータを動作させるために必要な電圧の最小値Ｖthに達すると、マイクロコンピュータＭＣＵが起動してパワーオンリセットする。マイクロコンピュータの電源電圧Ｖccの定格値が５［Ｖ］である場合、マイクロコンピュータを動作させるために必要な電圧の最小値Ｖthは２．３［Ｖ］程度である。電源電圧Ｖccが最小値Ｖth以上の値を保っている間マイクロコンピュータが動作状態に維持される。 After the engine is started, when the power supply voltage Vcc reaches the minimum voltage Vth necessary for operating the microcomputer at time ta, the microcomputer MCU is activated to perform a power-on reset. When the rated value of the power supply voltage Vcc of the microcomputer is 5 [V], the minimum voltage Vth necessary for operating the microcomputer is about 2.3 [V]. The microcomputer is maintained in the operating state while the power supply voltage Vcc is maintained at the minimum value Vth or more.

なお図１０に示した例では、電源回路５が出力する電源電圧Ｖccがピークに達するタイミングと一次コイルＷｐに誘起する電圧の第１の半波の電圧及び第３の半波の電圧がピークに達するタイミングとが一致しているが、図３に示すように電源回路５をポンプ回路により構成した場合、機関の始動時に電源電圧Ｖccがピーク値に達するタイミングは一次電圧ＶＬの第１の半波の電圧及び第３の半波の電圧がピークに達するタイミングよりも若干遅れる。 In the example shown in FIG. 10, the timing at which the power supply voltage Vcc output from the power supply circuit 5 reaches the peak and the first half-wave voltage and the third half-wave voltage induced in the primary coil Wp reach the peak. However, when the power supply circuit 5 is constituted by a pump circuit as shown in FIG. 3, the timing at which the power supply voltage Vcc reaches the peak value at the start of the engine is the first half wave of the primary voltage VL. And the timing at which the third half-wave voltage reaches a peak are slightly delayed.

図１０に示した例では、時刻ｔａでマイクロコンピュータＭＣＵが起動し、メモリの初期化などのリセット動作を行った後に、図１０（Ｇ）に示すように、マイクロコンピュータが出力ポートＡからＩＧＢＴＴ１のゲート・エミッタ間に駆動信号を印加する。この駆動信号の電圧値は、マイクロコンピュータの電源電圧Ｖccの電圧値とほぼ同じである。これにより、ＩＧＢＴＴ１がオンし得る状態（コレクタ・エミッタ間に閾値以上の順方向電圧が印加されれば直ちにオンする状態）になる。従って、交流電圧ＶＬの第２の半波の電圧Ｖ２が時刻ｔ２で立ち上がった後、時刻ｔｂで閾値に達すると、ＩＧＢＴＴ１がオン状態になって、点火コイルに一次電流Ｉ１が流れ始める。 In the example shown in FIG. 10, the microcomputer MCU starts at time ta and performs a reset operation such as initialization of the memory. Then, as shown in FIG. 10G, the microcomputer starts from the output port A to the IGBT T1. A drive signal is applied between the gate and the emitter. The voltage value of this drive signal is almost the same as the voltage value of the power supply voltage Vcc of the microcomputer. As a result, the IGBT T1 can be turned on (a state in which the IGBT T1 is turned on immediately when a forward voltage higher than the threshold value is applied between the collector and the emitter). Therefore, after the second half-wave voltage V2 of the AC voltage VL rises at time t2, when the threshold value is reached at time tb, the IGBT T1 is turned on and the primary current I1 starts to flow through the ignition coil.

次いで、マイクロコンピュータＭＣＵは、一次電流検出部６からＡ／Ｄ端子に入力される一次電流検出信号から、一次電流Ｉ１が閾値Ｉthに達する時刻ｔｃを基準タイミングとして検出する。マイクロコンピュータが基準タイミングｔｃを検出する過程により、基準タイミング検出手段１２が構成される。 Next, the microcomputer MCU detects the time tc when the primary current I1 reaches the threshold value Ith from the primary current detection signal input to the A / D terminal from the primary current detector 6 as a reference timing. The reference timing detection means 12 is configured by the process in which the microcomputer detects the reference timing tc.

マイクロコンピュータはまた、一次電流検出部６により検出される一次電流の波形から内燃機関の始動時の点火時期とし得るタイミングを始動時点火時期として求めて、該始動時点火時期を求めた時に直ちに電流制御用スイッチ（本実施形態ではＩＧＢＴ）２をオフ状態にして点火回路に点火動作を行わせる。 The microcomputer also obtains a timing that can be used as the ignition timing at the start of the internal combustion engine from the waveform of the primary current detected by the primary current detector 6 as a start timing fire timing, and immediately determines the start timing fire timing. The control switch (IGBT in this embodiment) 2 is turned off to cause the ignition circuit to perform an ignition operation.

図１０に示した例では、一次電流検出部６からＡ／Ｄ端子に入力される一次電流検出信号を微小時間毎にサンプリングして、新たにサンプリングした一次電流値を直前にサンプリングした一次電流値と比較することにより、一次電流Ｉ１が最大値を示すタイミングｔｄを始動時点火時期として求め、この始動時点火時期ｔｄで、図１０（Ｇ）に示すように、ポートＡからＩＧＢＴＴ１のゲートに与えていた駆動信号を零にする。これにより、始動時点火時期ｔｄでＩＧＢＴＴ１をオフ状態にし、それまで点火コイルに流れていた一次電流Ｉ１を遮断して点火動作を行わせる。 In the example shown in FIG. 10, the primary current detection signal input from the primary current detection unit 6 to the A / D terminal is sampled every minute time, and the newly sampled primary current value is sampled immediately before. The timing td at which the primary current I1 has the maximum value is obtained as the starting ignition timing, and at the starting ignition timing td, as shown in FIG. 10 (G), the port A is connected to the gate of the IGBT T1. The given drive signal is set to zero. As a result, the IGBT T1 is turned off at the ignition timing td at the starting time, and the primary current I1 that has been flowing through the ignition coil until then is cut off to perform the ignition operation.

上記のようにして始動時点火時期を求めて、求めた始動時点火時期でＩＧＢＴをオフ状態にして点火動作を行う過程により、始動時点火制御手段１３が構成される。始動時点火時期制御手段１３が機関の圧縮行程の終期において点火動作を行わせたときに機関の初爆が行われて機関が始動する。 The starting point fire control means 13 is configured by the process of obtaining the starting point fire timing as described above and performing the ignition operation with the IGBT turned off at the obtained starting point fire timing. When the ignition timing control means 13 at the starting time performs an ignition operation at the end of the compression stroke of the engine, the first explosion of the engine is performed and the engine is started.

マイクロコンピュータはまた、時刻ｔｃを基準タイミングとして検出した時に、次にＩＧＢＴに駆動信号を与えるタイミングを決めるための計時動作を行うタイマＸ（オンタイミング決定用タイマ）に所定の時間をセットして、図１０（Ｆ）に示すようにその時間の計測を開始させる。時刻ｔｅでタイマＸが計時動作を完了した時にマイクロコンピュータのポートＡからＩＧＢＴのゲートに駆動信号を与えてＩＧＢＴをオンし得る状態にする。 The microcomputer also sets a predetermined time to a timer X (on timing determination timer) that performs a time measuring operation for determining the next timing of supplying the drive signal to the IGBT when the time tc is detected as the reference timing, The time measurement is started as shown in FIG. When the timer X completes the time measuring operation at time te, a drive signal is applied from the port A of the microcomputer to the gate of the IGBT so that the IGBT can be turned on.

タイマＸに計測させる時間は、一次コイルＷｐが第３の半波の電圧を誘起した後に、該タイマが計時動作を完了するように設定しておく。機関の始動操作を開始した後、機関の回転速度が検出されるまでの間は、タイマＸに計測させる時間を、始動時のクランク軸の回転速度の予測値に基づいて設定した一定の時間に設定しておく。機関の回転速度が検出されるようになった後は、機関の回転速度に基づいて演算した時間をタイマＸに計測させるようにする。 The time to be measured by the timer X is set so that the timer completes the time measuring operation after the primary coil Wp induces the voltage of the third half wave. After the engine start operation is started and until the engine rotation speed is detected, the time to be measured by the timer X is set to a fixed time set based on the predicted value of the rotation speed of the crankshaft at the start. Set it. After the rotational speed of the engine is detected, the timer X is caused to measure the time calculated based on the rotational speed of the engine.

始動操作開始後、マイクロコンピュータが起動したときにＩＧＢＴに駆動信号を与える過程及びタイマＸが計時動作を完了した時にマイクロコンピュータのポートＡからＩＧＢＴのゲートに駆動信号を与える過程により、スイッチ駆動手段１１が構成される。 After the start operation is started, the switch driving means 11 is provided by a process of supplying a drive signal to the IGBT when the microcomputer is started and a process of supplying a drive signal from the port A of the microcomputer to the gate of the IGBT when the timer X completes the time measuring operation. Is configured.

上記のように、機関の始動が完了するまでの間は、一次電流検出部６により検出される一次電流の波形から内燃機関の始動時の点火時期とし得るタイミングを始動時点火時期として求めて、該始動時点火時期で点火動作を行わせる。内燃機関の始動時の点火時期が機関のピストンが上死点に達するタイミングに対して進み過ぎていると、ピストンが上死点を越えることができずにキックバックが生じるおそれが生じる。キックバックが生じるのを防ぐため、一次コイルに誘起する交流電圧の第２の半波の電圧がピークに達するタイミングがピストンが上死点に達するタイミングに対して進み過ぎないように、機関に磁石発電機を取り付けておく。 As described above, until the start of the engine is completed, a timing that can be used as an ignition timing at the start of the internal combustion engine is determined as a start timing fire timing from the waveform of the primary current detected by the primary current detector 6. Ignition operation is performed at the starting timing. If the ignition timing at the start of the internal combustion engine is too advanced with respect to the timing at which the piston of the engine reaches top dead center, the piston may not exceed top dead center and a kickback may occur. In order to prevent kickback, a magnet is installed in the engine so that the timing at which the second half-wave voltage of the AC voltage induced in the primary coil reaches a peak does not advance too much relative to the timing at which the piston reaches top dead center. Install a generator.

内燃機関の始動が完了した後は、通常時点火制御手段１４により点火時期を制御する。通常時点火制御手段は、基準タイミングｔｃが検出される毎に、回転速度演算手段１４Ａにより、基準タイミングｔｃが検出される周期（クランク軸が１回転するのに要した時間）から内燃機関の回転速度を演算し、通常時点火時期演算手段１４Ｂにより、演算した回転速度に対して内燃機関の通常時点火時期を演算して、演算した点火時期をメモリに記憶させておく。また基準タイミングｔｃが検出された時に、通常時点火時期検出手段１４Ｃが、前回の基準タイミングで演算されて記憶されている通常時点火時期を読み出して、読み出した通常時点火時期を検出するために点火タイマに計測させる時間（点火時期計測時間）を演算し、演算した点火時期計測時間を点火タイマにセットしてその計測を開始させる。通常時点火時期検出手段１４Ｃは、点火タイマが計時動作を完了した時に（通常時点火時期を検出した時に）スイッチオフ手段１４Ｄにスイッチオフ指令を与えて、ＩＧＢＴへの駆動信号の供給を停止させる。これによりＩＧＢＴをオフ状態にして点火動作を行わせる。 After the start of the internal combustion engine is completed, the ignition timing is controlled by the normal time fire control means 14. Whenever the reference timing tc is detected, the normal time point fire control means rotates the internal combustion engine from the period (time required for one rotation of the crankshaft) that the rotation speed calculation means 14A detects the reference timing tc. The speed is calculated, the normal time fire timing calculation means 14B calculates the normal time fire timing of the internal combustion engine with respect to the calculated rotation speed, and the calculated ignition timing is stored in the memory. In addition, when the reference timing tc is detected, the normal time ignition timing detection means 14C reads the normal time ignition timing calculated and stored at the previous reference timing and detects the read normal time ignition timing. The time to be measured by the ignition timer (ignition timing measurement time) is calculated, the calculated ignition timing measurement time is set in the ignition timer, and the measurement is started. When the ignition timer completes the timing operation (when detecting the normal time ignition timing), the normal time ignition timing detection unit 14C gives a switch-off command to the switch-off unit 14D to stop the supply of the drive signal to the IGBT. . As a result, the IGBT is turned off to perform the ignition operation.

内燃機関の始動が完了したことの検出は、例えば、内燃機関の始動操作を開始した後に機関の正規の点火時期（クランク軸が２回転する間に１回行われる圧縮行程の終期における点火時期）で行った点火動作の回数が設定された回数（少なくとも１回以上）に達したことから行うことができる。点火制御部１０は、内燃機関の始動操作を開始した後、正規の点火時期での点火が設定回数行われるまでの間始動時点火制御手段１３により点火時期を制御し、内燃機関の始動操作を開始した後に正規の点火時期に行われた点火の回数が設定された回数に達した後は通常時点火制御手段１４により点火時期を制御するように構成することができる。本実施形態では、説明を簡単にするため、機関の始動操作を開始した後正規の点火時期で１回点火が行われた時に機関の始動が完了するものとする。 The detection of the completion of the start of the internal combustion engine is, for example, the normal ignition timing of the engine after starting the start operation of the internal combustion engine (ignition timing at the end of the compression stroke performed once while the crankshaft rotates twice). This can be done because the number of ignition operations performed in (1) has reached the set number (at least once). The ignition control unit 10 controls the ignition timing by the start point fire control means 13 until the ignition operation is started a predetermined number of times after starting the start operation of the internal combustion engine, and the start operation of the internal combustion engine is controlled. The ignition timing can be controlled by the normal point fire control means 14 after the number of ignitions performed at the regular ignition timing after the start reaches the set number. In the present embodiment, for the sake of simplicity, it is assumed that the start of the engine is completed when the ignition is performed once at the normal ignition timing after the start operation of the engine is started.

４サイクル内燃機関は、クランク軸が２回転する間に１回行われる圧縮行程の終期（ピストンが上死点を過ぎた直後の一定の区間も含む）に行わせた点火動作が機関を回転させるために有効に働くが、本実施形態では、クランク軸が１回転する毎に点火動作を行わせている。従って、排気行程の終期においても点火動作が行われるが、排気行程で行わせた点火動作は機関の動作に影響を与えない。 In a four-cycle internal combustion engine, an ignition operation performed at the end of a compression stroke (including a certain period immediately after the piston passes the top dead center) that is performed once while the crankshaft rotates twice rotates the engine. In this embodiment, the ignition operation is performed every time the crankshaft makes one rotation. Therefore, the ignition operation is performed even at the end of the exhaust stroke, but the ignition operation performed in the exhaust stroke does not affect the operation of the engine.

本実施形態において、点火制御部１０を構成するためにマイクロコンピュータに実行させるプログラムのアルゴリズムを示したフローチャートを図１２ないし図１７に示した。図１２は、マイクロコンピュータが実行するメインルーチンのアルゴリズムの一例を示したものである。このアルゴリズムによる場合には、先ずステップＳ１０１でマイクロコンピュータをパワーオンリセットし、ステップＳ１０２で図１３に示すメモリ初期化処理を行う。 In this embodiment, flowcharts showing the algorithm of the program executed by the microcomputer to configure the ignition control unit 10 are shown in FIGS. FIG. 12 shows an example of the main routine algorithm executed by the microcomputer. In the case of this algorithm, first, the microcomputer is powered on and reset in step S101, and the memory initialization process shown in FIG. 13 is performed in step S102.

図１３に示したメモリ初期化処理では、ステップＳ２０１で経過時間を計測する計時用タイマをスタートさせ、ステップＳ２０２でマイクロコンピュータ内の計時用タイマ以外の各タイマのカウント値及びフラグをリセットする。次いでステップＳ２０３で必要なメモリの初期化を行った後、ステップＳ２０４で電流制御用スイッチを構成するＩＧＢＴＴ１のゲート・エミッタ間に駆動信号を与えて電流制御用スイッチをオンし得る状態にし、ステップＳ２０５でメインルーチンに復帰する。 In the memory initialization process shown in FIG. 13, a timer for measuring elapsed time is started in step S201, and the count value and flag of each timer other than the timer for timer in the microcomputer are reset in step S202. Next, in step S203, necessary memory is initialized, and in step S204, a drive signal is given between the gate and emitter of the IGBT T1 constituting the current control switch so that the current control switch can be turned on. In S205, the process returns to the main routine.

メモリ初期化処理を終了して図１２のメインルーチンに復帰すると、ステップＳ１０３でマイクロコンピュータに設けられているウォッチドッグタイマをクリアし、ステップＳ１０４で機関の始動が終了したか否か（始動終了フラグがセットされているか否か）を判定する。ステップＳ１０４で機関の始動が終了していない（始動終了フラグがセットされていない）と判定されたときには、ステップＳ１０５に進んで図１４に示す始動Ａ／Ｄ処理を行う。 When the memory initialization process is completed and the routine returns to the main routine of FIG. 12, the watchdog timer provided in the microcomputer is cleared in step S103, and whether or not the engine has been started in step S104 (start start flag). Whether or not is set). If it is determined in step S104 that the engine has not been started (the start end flag has not been set), the process proceeds to step S105 to perform the start A / D process shown in FIG.

始動Ａ／Ｄ処理では、ステップＳ３０１で、一次電流検出部６からマイクロコンピュータのＡ／Ｄ入力ポートに入力されている一次電流の検出値がピーク値を超えたか否かを判定し、一次電流の検出値がピーク値を超えていない場合には、ピーク値を超えるのを待つ。ステップＳ３０１で一次電流の検出値がピーク値を超えたと判定された時にステップＳ３０２に進んでＩＧＢＴＴ１のゲートに与えていた駆動信号を零にしてＩＧＢＴをオフ状態にし、ステップＳ３０３で始動終了フラグをセットする。始動終了フラグをセットした後、ステップＳ３０４でメインルーチンに復帰する。 In the starting A / D process, in step S301, it is determined whether or not the detected value of the primary current input from the primary current detection unit 6 to the A / D input port of the microcomputer exceeds the peak value, and the primary current is detected. When the detected value does not exceed the peak value, it waits for the peak value to be exceeded. When it is determined in step S301 that the detected value of the primary current has exceeded the peak value, the process proceeds to step S302 to set the drive signal applied to the gate of the IGBT T1 to zero and turn off the IGBT. In step S303, the start end flag is set. set. After setting the start / end flag, the process returns to the main routine in step S304.

始動Ａ／Ｄ処理からメインルーチンに復帰した後、ステップＳ１０３でウォッチドックタイマをクリアし、ステップＳ１０４で始動終了フラグがセットされているか否かを判定する。このとき、始動終了フラグがセットされていると判定されるので、ステップＳ１０６に進んで演算開始フラグがセットされているか否かを判定する。その結果、演算開始フラグがセットされていないと判定された場合にはステップＳ１０３に戻る。ステップＳ１０６で演算開始フラグがセットされていると判定された場合には、ステップＳ１０７に進んで、点火時期の演算に用いる点火時期演算テーブルを選択する。点火時期演算テーブルは、機関の回転速度と点火時期との関係を与えるテーブルで、機関の種々の特性を与える複数のテーブルが実験的に作成されてＲＯＭに記憶されている。ステップＳ１０８で別途検出されている機関の回転速度に対して点火時期演算テーブルを検索して、検出されている回転速度に近い回転速度における点火時期をテーブルから読み出し、読み出した点火時期に補間演算を施すことにより、機関の点火時期を演算する。 After returning from the start A / D process to the main routine, the watchdog timer is cleared in step S103, and it is determined in step S104 whether the start end flag is set. At this time, since it is determined that the start / end flag is set, the process proceeds to step S106, and it is determined whether or not the calculation start flag is set. As a result, if it is determined that the calculation start flag is not set, the process returns to step S103. If it is determined in step S106 that the calculation start flag is set, the process proceeds to step S107, and an ignition timing calculation table used for calculation of the ignition timing is selected. The ignition timing calculation table is a table that gives the relationship between the engine rotational speed and the ignition timing, and a plurality of tables that give various characteristics of the engine are experimentally created and stored in the ROM. The ignition timing calculation table is searched for the engine rotational speed separately detected in step S108, the ignition timing at a rotational speed close to the detected rotational speed is read from the table, and interpolation calculation is performed on the read ignition timing. By applying, the ignition timing of the engine is calculated.

ステップＳ１０８で点火時期を演算した後、ステップＳ１０９で、点火タイマにセットするタイマセット値（点火時期計測時間）を演算してステップＳ１０３に戻る。点火タイマにセットする点火時期計測時間は、基準タイミングが検出されてから点火動作を行うまでの間に点火タイマに計測させる時間である。 After calculating the ignition timing in step S108, in step S109, a timer set value (ignition timing measurement time) to be set in the ignition timer is calculated, and the process returns to step S103. The ignition timing measurement time set in the ignition timer is the time for the ignition timer to measure from when the reference timing is detected until the ignition operation is performed.

マイクロコンピュータはまた、一次電流検出部６から与えられる一次電流Ｉ１の検出値が閾値Ｉthに達したか否かを随時判定して、一次電流が閾値に達するタイミングを基準タイミングとして検出する基準タイミング検出手段を備えていて、この検出手段により基準タイミングが検出される毎に実行中の処理に割込みをかけて、図１５に示す基準タイミング割込処理を実行する。この処理では、ステップＳ４０１で計時用タイマの計測値を読み取り、今回読み込んだタイマの計測値と前回の基準タイミング検出時に読み込んだタイマの計測との差を演算することにより、基準タイミングが検出される周期を示す時間（前回基準タイミングが検出されてから今回基準タイミングが検出されるまでの時間）を周期時間として計測し、時間計測用タイマを再スタートさせる。また周期時間（クランク軸が１回転するのに要した時間）から機関の回転速度を演算する。 The microcomputer also determines whether or not the detection value of the primary current I1 given from the primary current detector 6 has reached the threshold value Ith, and detects the timing at which the primary current reaches the threshold as the reference timing. Each time the reference timing is detected by the detection means, the process being executed is interrupted, and the reference timing interrupt process shown in FIG. 15 is executed. In this process, the measurement value of the timer for timekeeping is read in step S401, and the reference timing is detected by calculating the difference between the measurement value of the timer read this time and the measurement of the timer read when the previous reference timing was detected. The time indicating the cycle (the time from when the previous reference timing is detected until the current reference timing is detected) is measured as the cycle time, and the time measurement timer is restarted. Also, the engine speed is calculated from the period time (time required for one rotation of the crankshaft).

次いでステップＳ４０２でＩＧＢＴＴ１を次回オン状態にするタイミングを求めるための時間を計測するタイマＸにタイマセット値をセットする。このタイマセット値は、一次コイルＷｐに誘起する交流電圧の第３の半波Ｖ３が消滅した後にタイマＸが計時動作を完了するような値に設定しておく。 Next, in step S402, a timer set value is set in the timer X that measures the time for obtaining the next timing to turn on the IGBT T1. This timer set value is set to such a value that the timer X completes the timing operation after the third half wave V3 of the AC voltage induced in the primary coil Wp disappears.

次いでステップＳ４０３で点火タイマとして用いるマイクロコンピュータ内のタイマに点火時期計測時間をセットした後、ステップＳ４０４で演算開始フラグをセットし、ステップＳ４０５で、基準タイミング割込処理に移行する割込をかけた際に実行中であった処理に復帰する。 Next, after setting the ignition timing measurement time in the timer in the microcomputer used as the ignition timer in step S403, the calculation start flag is set in step S404, and in step S405, an interrupt for shifting to the reference timing interrupt process is applied. Return to the process that was being executed.

マイクロコンピュータはまた、タイマＸがセットされた時間の計測を完了した時に図１６に示すタイマＸ割込処理を実行する。このタイマＸ割込処理では、ステップＳ５０１でＩＧＢＴＴ１に駆動信号を与えて該ＩＧＢＴをオンし得る状態にし、次の基準タイミング割込を行うのを許可した後、ステップＳ５０２でタイマＸ割込処理に移行する際に実行していた処理に復帰する。 The microcomputer also executes a timer X interrupt process shown in FIG. 16 when the measurement of the time when the timer X is set is completed. In this timer X interrupt process, in step S501, a drive signal is supplied to the IGBT T1 so that the IGBT can be turned on, and the next reference timing interrupt is permitted. Then, in step S502, the timer X interrupt process is performed. Return to the process that was executed when moving to.

マイクロコンピュータはまた、点火タイマがセットされた点火時期計測時間の計測を完了した時に（回転速度に対して演算された点火時期を検出した時に）図１７に示す点火タイマ割込処理を実行する。この割込処理では、ステップＳ６０１でＩＧＢＴＴ１に与えていた駆動信号を除去してＩＧＢＴをオフ状態にすることにより点火動作を行わせた後、ステップＳ６０２で、この割込処理に移行する際に実行していた処理に復帰する。 The microcomputer also executes the ignition timer interruption process shown in FIG. 17 when the measurement of the ignition timing measurement time in which the ignition timer is set is completed (when the ignition timing calculated with respect to the rotation speed is detected). In this interrupt process, after the drive signal applied to the IGBT T1 in step S601 is removed and the ignition operation is performed by turning off the IGBT, the process proceeds to this interrupt process in step S602. Return to the process that was being executed.

図１２ないし図１７に示したアルゴリズムにより点火制御部１０を構成する場合、図１３のメモリ初期化処理のステップＳ２０４及び図１６のタイマＸ割込処理によりスイッチ駆動手段１１が構成される。また図１４に示した始動Ａ／Ｄ処理により始動時点火制御手段１３が構成され、図１５に示した基準タイミング割込処理及び図１７に示した点火タイマ割込処理により通常時点火制御手段１４が構成される。 When the ignition control unit 10 is configured by the algorithm shown in FIGS. 12 to 17, the switch drive unit 11 is configured by the memory initialization process of step S <b> 204 of FIG. 13 and the timer X interrupt process of FIG. 16. Further, the starting point fire control means 13 is configured by the starting A / D process shown in FIG. 14, and the normal point fire control means 14 is formed by the reference timing interruption process shown in FIG. 15 and the ignition timer interruption process shown in FIG. Is configured.

通常時点火制御手段１４の内、回転速度演算手段１４Ａは、図１５の割込処理のステップＳ４０１により構成され、通常時点火時期演算手段１４Ｂは、図１２のメインルーチンのステップＳ１０７及びＳ１０８により構成される。また通常時点火時期検出手段１４Ｃは、図１５の割込処理のステップＳ４０３により構成され、スイッチオフ手段１４Ｄは、図１７の点火タイマ割込処理により構成される。 Of the normal point fire control means 14, the rotation speed calculation means 14A is constituted by step S401 of the interrupt process of FIG. 15, and the normal point fire timing calculation means 14B is constituted by steps S107 and S108 of the main routine of FIG. Is done. Further, the normal point fire timing detection means 14C is configured by step S403 of the interrupt process in FIG. 15, and the switch-off means 14D is configured by the ignition timer interrupt process in FIG.

上記の実施形態のように、一次コイルＷｐに第２の半波の電圧Ｖ２が誘起するまでの間に電流制御用スイッチ２に駆動信号を与えて該電流制御用スイッチをオンし得る状態にしておくスイッチ駆動手段１１を設けておくと、機関の始動時に点火コイルの一次コイルに第２の半波の電圧Ｖ２が誘起した時に大きな遅れを伴うことなく電流制御用スイッチ２をオン状態にして一次電流を流すことができるため、一次電流が流れる時間を長くすることができ、一次コイルＷｐが第２の半波の電圧を発生している期間のうち、一次電流を遮断することにより点火動作を行わせることができる期間が占める割合を大きくすることができ、機関の点火時期の可変範囲を広くとることができる。 As in the above-described embodiment, a drive signal is applied to the current control switch 2 until the second half-wave voltage V2 is induced in the primary coil Wp so that the current control switch can be turned on. If the switch driving means 11 is provided, the current control switch 2 is turned on without causing a large delay when the second half-wave voltage V2 is induced in the primary coil of the ignition coil when the engine is started. Since the current can flow, the time during which the primary current flows can be lengthened, and the ignition operation can be performed by cutting off the primary current during the period in which the primary coil Wp generates the second half-wave voltage. The proportion of the period that can be performed can be increased, and the variable range of the ignition timing of the engine can be widened.

また上記の実施形態のように、内燃機関の始動時に一次電流検出部６により検出される一次電流の波形から内燃機関の始動時の点火時期とし得るタイミングを始動時点火時期として求めて、始動時点火時期を求めた時に直ちに電流制御用スイッチ２をオフ状態にして点火動作を行わせる始動時点火制御手段１３を設けておくと、機関の始動時に、クランク軸が１回転して機関の回転速度が検出されるのを待つことなく、マイクロコンピュータが起動した後、最初に一次コイルＷｐに第２の半波の電圧Ｖ２が誘起した時に最初の点火を行わせることができる。従って、機関の始動操作を開始した後、機関の初爆を速やかに行わせて、機関を確実に始動させることができ、人力により機関を始動する場合のように、機関のクランキングを十分な速度で行うことが難しい場合であっても、機関の始動を容易に行わせることができる。 Further, as in the above-described embodiment, the timing that can be used as the ignition timing at the start of the internal combustion engine is determined as the start timing fire timing from the waveform of the primary current detected by the primary current detector 6 at the start of the internal combustion engine, When the start point fire control means 13 is provided to perform the ignition operation by immediately turning off the current control switch 2 when the fire timing is obtained, when the engine is started, the crankshaft makes one rotation and the engine speed The first ignition can be performed when the second half-wave voltage V2 is first induced in the primary coil Wp after the microcomputer is started up without waiting for the detection. Therefore, after starting the engine starting operation, the first explosion of the engine can be carried out promptly and the engine can be reliably started, and the cranking of the engine can be sufficiently performed as in the case of starting the engine manually. Even if it is difficult to perform at a speed, the engine can be easily started.

また上記の実施形態においては、機関の始動時に、始動時点火制御手段１３が、点火エネルギの大きさと直接関わりを持つ一次電流の波形を監視することにより点火時期を定めるため、機関の始動時の最初の点火時期を、始動時の点火時期とし得るタイミングで、しかも十分な点火エネルギを得ることができるタイミングに定めて、機関の初爆を適確に行わせることができる。 In the above embodiment, when starting the engine, the starting point fire control means 13 determines the ignition timing by monitoring the waveform of the primary current directly related to the magnitude of the ignition energy. By setting the initial ignition timing at a timing that can be used as the ignition timing at the start, and at a timing at which sufficient ignition energy can be obtained, the first explosion of the engine can be performed appropriately.

また上記の実施形態では、点火コイルの一次電流が閾値に達するタイミングを基準タイミングとして検出する基準タイミング検出手段１２を、マイクロコンピュータにより構成される点火制御部に設けて、この基準タイミング検出手段により基準タイミングが検出される周期から、機関の回転速度情報を得るようにするので、機関のクランク角の情報を与える信号を発生する回路を別途設ける必要がない。従って、点火コイルＩＧと電流制御用スイッチ２とにより構成される点火回路３の他に、一次電流検出部６と、点火制御部を構成するマイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータに電源電圧を与える電源回路５とを設けるだけで点火装置を構成することができ、電流遮断型点火装置の構成を著しく簡単にすることができる。 Further, in the above embodiment, the reference timing detection means 12 for detecting the timing at which the primary current of the ignition coil reaches the threshold value as the reference timing is provided in the ignition control unit constituted by the microcomputer, and the reference timing detection means performs the reference. Since the rotational speed information of the engine is obtained from the cycle in which the timing is detected, it is not necessary to separately provide a circuit for generating a signal that gives information on the crank angle of the engine. Therefore, in addition to the ignition circuit 3 constituted by the ignition coil IG and the current control switch 2, a primary current detection unit 6, a microcomputer constituting the ignition control unit, and a power supply circuit for supplying a power supply voltage to the microcomputer Thus, the ignition device can be configured simply by providing the number 5, and the configuration of the current interrupting ignition device can be remarkably simplified.

［第２の実施形態］
図４は、本発明の第２の実施形態の構成を示している。本実施形態では、点火コイルＩＧが、一次コイルＷｐに対して直列に接続されて該一次コイルに誘起する電圧と同位相の電圧を誘起する付加コイルＷａを一次側に備えており、付加コイルＷａに誘起する電圧が電源回路５に入力されている。電源回路５は、一次コイルＷｐに第１の半波の電圧Ｖ１が誘起したときに付加コイルＷａに誘起する電圧及び一次コイルＷｐに第３の半波の電圧Ｖ３が誘起したときに付加コイルＷａに誘起する電圧を直流電圧に変換するように構成されている。[Second Embodiment]
FIG. 4 shows the configuration of the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the ignition coil IG includes an additional coil Wa that is connected in series to the primary coil Wp and induces a voltage in phase with the voltage induced in the primary coil. Is induced in the power supply circuit 5. The power supply circuit 5 includes a voltage induced in the additional coil Wa when the first half-wave voltage V1 is induced in the primary coil Wp and an additional coil Wa when the third half-wave voltage V3 is induced in the primary coil Wp. It is configured to convert a voltage induced in DC into a DC voltage.

本実施形態では、図５に示したように、一次コイルＷｐと付加コイルＷａとの接続点が磁石発電機の固定子の鉄心に接地され、付加コイルＷａの非接地側の端子が、電源回路５の非接地側の入力端子に接続されている。図５に示された電源回路５は、付加コイルＷａの非接地側端子にアノードが接続されたダイオードＤ１と、ダイオードＤ１のカソードと接地間に接続されたコンデンサＣ２と、コンデンサＣ２の両端に、アノードを接地側に向けて接続されたツェナーダイオードＺｄとにより構成され、コンデンサＣ２の両端の電圧が電源電圧ＶccとしてマイクロコンピュータＭＣＵの電源端子に印加されている。第２の実施形態に係る点火装置のその他の構成は、図１及び図２に示した第１の実施形態に係る点火装置の構成と同様であり、マイクロコンピュータＭＣＵが実行するプログラムのアルゴリズムは、図１２ないし図１８に示したものと同様である。 In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the connection point between the primary coil Wp and the additional coil Wa is grounded to the iron core of the stator of the magnet generator, and the terminal on the non-ground side of the additional coil Wa is the power circuit. 5 is connected to the input terminal on the non-ground side. The power supply circuit 5 shown in FIG. 5 includes a diode D1 having an anode connected to the non-ground side terminal of the additional coil Wa, a capacitor C2 connected between the cathode of the diode D1 and the ground, and both ends of the capacitor C2. The zener diode Zd is connected with the anode facing the ground side, and the voltage across the capacitor C2 is applied to the power supply terminal of the microcomputer MCU as the power supply voltage Vcc. Other configurations of the ignition device according to the second embodiment are the same as the configurations of the ignition device according to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, and the algorithm of the program executed by the microcomputer MCU is as follows. This is the same as that shown in FIGS.

本実施形態のように、点火コイルの一次側に、一次コイルＷｐと直列に接続されて、一次コイルＷｐに誘起する電圧と同位相の電圧を誘起する付加コイルＷａを設けて、一次コイルＷｐに第１の半波の電圧及び第３の半波の電圧が誘起したときに付加コイルＷａに誘起する電圧を直流電圧に変換するように電源回路５を構成すると、電源回路５に電圧を反転する回路を設ける必要がないため、電源回路の構成を簡単にすることができ、電源回路５及び点火制御部１０を構成する電子部品を実装するプリント基板の小形化を図ることができる。 As in this embodiment, an additional coil Wa that is connected in series with the primary coil Wp and induces a voltage in phase with the voltage induced in the primary coil Wp is provided on the primary side of the ignition coil. When the power supply circuit 5 is configured to convert the voltage induced in the additional coil Wa when the first half-wave voltage and the third half-wave voltage are induced, the voltage is inverted to the power supply circuit 5. Since it is not necessary to provide a circuit, the configuration of the power supply circuit can be simplified, and the printed circuit board on which the electronic components constituting the power supply circuit 5 and the ignition control unit 10 are mounted can be reduced in size.

［第３の実施形態］
図６を参照すると、本発明の第３の実施形態の構成が示されている。またこの実施形態の各部の電圧、電流の波形を図１１に示した。本実施形態においては、図１及び図４に示した実施形態で設けられていた基準タイミング検出手段１２が省略され、代わりに、点火コイルＩＧの一次コイルＷｐに誘起する電圧を波形整形して内燃機関のクランク角情報を含むクランク信号を生成するクランク信号生成部７が設けられている。クランク信号生成部が発生するクランク信号は、一次コイルに誘起する交流電圧ＶＬの第１の半波の電圧Ｖ１が発生するタイミング、第１の半波の電圧Ｖ１が零になるタイミング（第２の半波の電圧が発生するタイミング）、第３の半波の電圧Ｖ３が発生するタイミング（第２の半波の電圧Ｖ２が零になるタイミング）及び第３の半波の電圧Ｖ３が零になるタイミングでそれぞれ識別し得るレベル変化を示す矩形波状の信号であり、各レベル変化を示すタイミングがクランク軸の特定のクランク角位置に対応している信号である。従って、クランク信号からクランク軸の回転角度位置の情報を得ることができ、クランク信号の特定のレベル変化が検出される周期（例えば，第１の半波の電圧Ｖ１が発生するタイミングで生じるレベル変化が検出される周期）から、機関の回転速度情報を得ることができる。[Third Embodiment]
Referring to FIG. 6, the configuration of the third embodiment of the present invention is shown. In addition, FIG. 11 shows waveforms of voltages and currents of respective parts of this embodiment. In the present embodiment, the reference timing detection means 12 provided in the embodiment shown in FIGS. 1 and 4 is omitted, and instead, the voltage induced in the primary coil Wp of the ignition coil IG is waveform-shaped to perform internal combustion. A crank signal generator 7 is provided for generating a crank signal including the crank angle information of the engine. The crank signal generated by the crank signal generator is generated when the first half-wave voltage V1 of the AC voltage VL induced in the primary coil is generated, and when the first half-wave voltage V1 becomes zero (second The timing at which the half-wave voltage is generated), the timing at which the third half-wave voltage V3 is generated (the timing at which the second half-wave voltage V2 is zero), and the third half-wave voltage V3 is zero. It is a rectangular wave signal indicating a level change that can be identified by timing, and the timing indicating each level change is a signal corresponding to a specific crank angle position of the crankshaft. Therefore, information on the rotational angle position of the crankshaft can be obtained from the crank signal, and a level change that occurs at a timing at which a specific level change of the crank signal is detected (for example, the timing at which the first half-wave voltage V1 is generated) The engine speed information can be obtained from the period in which the engine is detected.

この場合、マイクロコンピュータＭＣＵは、一次電流検出部６により検出される一次電流の情報と、クランク信号発生部７が発生するクランク信号により与えられるクランク角情報とを用いて点火制御部１０を構成するために必要な処理を行う。 In this case, the microcomputer MCU configures the ignition control unit 10 by using the primary current information detected by the primary current detection unit 6 and the crank angle information given by the crank signal generated by the crank signal generation unit 7. To perform the necessary processing.

本実施形態に係る点火装置のハードウェアの構成は図７に示す通りである。図７に示した点火装置において、電流制御用スイッチ２、一次電流検出部６、電源回路５及びマイクロコンピュータＭＣＵの構成は図３に示された電源回路５の構成と同一である。 The hardware configuration of the ignition device according to the present embodiment is as shown in FIG. In the ignition device shown in FIG. 7, the configurations of the current control switch 2, the primary current detector 6, the power supply circuit 5, and the microcomputer MCU are the same as the configurations of the power supply circuit 5 shown in FIG.

図７に示されたクラック信号発生部７は、エミッタが接地され、コレクタがマイクロコンピュータの割込み入力端子ＩＮＴに接続されたＮＰＮトランジスタＴｒと、電源回路５のコンデンサＣ２の非接地側端子（電源回路５のプラス側出力端子）とトランジスタＴｒのコレクタとの間に接続された抵抗Ｒ５と、電源回路５のコンデンサＣ２の非接地側端子とトランジスタＴｒのベースとの間に接続された抵抗Ｒ６と、トランジスタＴｒのベースと接地間に、アノードを接地側に向けて接続されたダイオードＤ５と、カソードが点火コイルの一次コイルＷｐの非接地側の端部に接続されたダイオードＤ６と、トランジスタＴｒのベースに一端が接続され、他端がダイオードＤ６のアノードに接続された抵抗Ｒ７と、抵抗Ｒ７の両端に接続されたコンデンサＣ７とにより構成されている。抵抗Ｒ７及びコンデンサＣ７により微分回路が構成されている。 The crack signal generator 7 shown in FIG. 7 includes an NPN transistor Tr whose emitter is grounded and a collector connected to the interrupt input terminal INT of the microcomputer, and a non-ground terminal (power circuit) of the capacitor C2 of the power circuit 5. A resistor R5 connected between the collector terminal of the transistor Tr and the resistor R6 connected between the non-grounded terminal of the capacitor C2 of the power supply circuit 5 and the base of the transistor Tr; Between the base of the transistor Tr and the ground, a diode D5 whose anode is connected to the ground side, a diode D6 whose cathode is connected to the non-ground end of the primary coil Wp of the ignition coil, and the base of the transistor Tr One end of the resistor R7 is connected to the anode of the diode D6, and the other end is connected to both ends of the resistor R7. It is constituted by a capacitor C7. A differential circuit is configured by the resistor R7 and the capacitor C7.

図７のクランク信号発生部７においては、機関の始動操作を開始した後、点火コイルの一次コイルに第１の半波の電圧が誘起して、電源回路５の出力電圧が確立したときに、電源回路５から抵抗Ｒ６を通してトランジスタＴｒに所定のベース電流が与えられ、また電源回路５から抵抗Ｒ５を通してトランジスタＴｒにコレクタ電圧が与えられるため、トランジスタＴｒがオン状態になる。電源回路の出力電圧が確立した後は、一次コイルに電圧が誘起していないときにもトランジスタＴｒがオン状態に保たれる。また点火コイルＩＧの一次コイルＷｐが負極性の第１の半波の電圧Ｖ１及び第３の半波の電圧Ｖ３を発生しているときには、一次コイルＷｐ→ダイオードＤ５→抵抗Ｒ７及びコンデンサＣ７からなる微分回路→ダイオードＤ６→一次コイルＷ１の経路で電流が流れてダイオードＤ５の両端に順方向電圧降下が生じ、これによりトランジスタＴｒのベースエミッタ間電圧が低下するため、トランジスタＴｒがオフ状態に保たれる。 In the crank signal generation unit 7 of FIG. 7, after starting the engine starting operation, when the first half-wave voltage is induced in the primary coil of the ignition coil and the output voltage of the power supply circuit 5 is established, A predetermined base current is applied from the power supply circuit 5 to the transistor Tr through the resistor R6, and a collector voltage is applied from the power supply circuit 5 to the transistor Tr through the resistor R5, so that the transistor Tr is turned on. After the output voltage of the power supply circuit is established, the transistor Tr is kept on even when no voltage is induced in the primary coil. Further, when the primary coil Wp of the ignition coil IG generates the negative first half-wave voltage V1 and the third half-wave voltage V3, the primary coil Wp → the diode D5 → the resistor R7 and the capacitor C7. A current flows through the path of the differentiation circuit → diode D6 → primary coil W1, and a forward voltage drop occurs across the diode D5. This reduces the voltage between the base and the emitter of the transistor Tr, so that the transistor Tr is kept off. It is.

従って図７に示したクランク信号発生部７からマイクロコンピュータの割込み端子ＩＮＴに入力されるクランク信号は、図１１（Ｄ）に示すような波形を呈し、機関の始動時には、電源回路の出力電圧が閾値に達するタイミングｔ１′及び第３の半波の電圧Ｖ３が発生するタイミングｔ３で低レベルから高レベルに立ち上がり、第１の半波の電圧Ｖ１が零になるタイミング（第２の半波の電圧が発生するタイミング）ｔ２及び第３の半波の電圧Ｖ３が零になるタイミングｔ４で高レベルから低レベルに立ち下がる矩形波状の信号となる。また電源回路の出力電圧が閾値以上に保たれている状態では、第１の半波の電圧Ｖ１が発生するタイミングｔ１及び第３の半波の電圧Ｖ３が発生するタイミングｔ３で低レベルから高レベルに立ち上がり、第１の半波の電圧Ｖ１が零になるタイミングｔ２及び第３の半波の電圧Ｖ３が零になるタイミングｔ４で高レベルから低レベルに立ち下がる矩形波状の信号となる。 Therefore, the crank signal input from the crank signal generator 7 shown in FIG. 7 to the interrupt terminal INT of the microcomputer has a waveform as shown in FIG. 11D, and when the engine is started, the output voltage of the power supply circuit is Timing t1 ′ at which the threshold is reached and timing t3 at which the third half-wave voltage V3 is generated rise from a low level to a high level, and the first half-wave voltage V1 becomes zero (second half-wave voltage). At a timing t4 when the second half-wave voltage V3 becomes zero, and a rectangular wave signal that falls from a high level to a low level. In the state where the output voltage of the power supply circuit is maintained at the threshold value or higher, the low level is changed to the high level at the timing t1 when the first half-wave voltage V1 is generated and the timing t3 when the third half-wave voltage V3 is generated. At a timing t2 when the first half-wave voltage V1 becomes zero and a timing t4 when the third half-wave voltage V3 becomes zero, the signal becomes a rectangular wave signal that falls from a high level to a low level.

上記のような波形のクランク信号を発生させる場合、第１の半波の電圧Ｖ１が発生するタイミングｔ１（機関の始動時には電源回路の出力電圧が閾値に達するタイミングｔ１′）で生じる低レベルから高レベルへの立上がり、及び第１の半波の電圧Ｖ１が零になって第２の半波の電圧Ｖ２が発生するタイミングｔ２で生じる高レベルから低レベルへの立ち下がりをマイクロコンピュータに認識させることにより、タイミングｔ１及びｔ２に対応する機関のクランク角位置情報をマイクロコンピュータに与えることができ、タイミングｔ１で生じるクランク信号のレベル変化が検出される周期（クランク軸が１回転するのに要した時間）から機関の回転速度を求めることができる。同様に、タイミングｔ２で生じるクランク信号のレベル変化が検出される周期からも機関の回転速度を求めることができる。 When the crank signal having the waveform as described above is generated, the low-level to high level generated at the timing t1 when the first half-wave voltage V1 is generated (timing t1 ′ when the output voltage of the power supply circuit reaches the threshold when the engine is started). Causing the microcomputer to recognize the rise to the level and the fall from the high level to the low level that occurs at the timing t2 when the first half-wave voltage V1 becomes zero and the second half-wave voltage V2 is generated. Thus, the crank angle position information of the engine corresponding to the timings t1 and t2 can be given to the microcomputer, and the period in which the level change of the crank signal generated at the timing t1 is detected (the time required for one rotation of the crankshaft). ) To determine the engine speed. Similarly, the rotational speed of the engine can be obtained from the cycle in which the level change of the crank signal that occurs at timing t2 is detected.

なお第３の半波の電圧Ｖ３が発生するタイミング（第２の半波の電圧Ｖ２が零になるタイミング）ｔ３及び第３の半波の電圧Ｖ３が零になるタイミングｔ４でもクランク信号にレベル変化が生じるが、点火コイルの一次電流を遮断して点火動作を行わせた場合、タイミングｔ３及びｔ４付近では、一次コイルの両端の電圧波形が大きく乱れ、それに伴ってクランク信号の波形も乱れるため、タイミングｔ３及びｔ４でのクランク信号のレベル変化から機関の回転情報を正確に得ることは困難である。 It should be noted that the level of the crank signal also changes at the timing t3 when the third half-wave voltage V3 is generated (timing when the second half-wave voltage V2 becomes zero) t3 and the timing t4 when the third half-wave voltage V3 becomes zero. However, when the ignition coil primary current is cut off and the ignition operation is performed, the voltage waveform at both ends of the primary coil is greatly disturbed around the timing t3 and t4, and accordingly, the waveform of the crank signal is also disturbed. It is difficult to accurately obtain engine rotation information from changes in the level of the crank signal at timings t3 and t4.

本実施形態において、マイクロコンピュータＭＣＵに実行させるプログラムのメインルーチンは図１２に示したものと同様であり、メモリ初期化処理は図１３に示したものと同様である。また始動Ａ／Ｄ処理は、図１４に示したものと同様であり、点火タイマ割込み処理は図１７に示したものと同様である。本実施形態においては、第１の実施形態でマイクロコンピュータに実行させた図１５の基準タイミング割込み処理に代えて、図１８に示すＩＮＴ入力時割込処理を実行させる。ＩＧＢＴＴ１をオンし得る状態にする処理は、図１８の処理で行うため、図１６に示したタイマ割込み処理は実行させない。 In this embodiment, the main routine of the program executed by the microcomputer MCU is the same as that shown in FIG. 12, and the memory initialization process is the same as that shown in FIG. The start A / D process is the same as that shown in FIG. 14, and the ignition timer interrupt process is the same as that shown in FIG. In this embodiment, instead of the reference timing interrupt process of FIG. 15 executed by the microcomputer in the first embodiment, an INT input interrupt process shown in FIG. 18 is executed. Since the process for turning on the IGBT T1 is performed in the process of FIG. 18, the timer interrupt process shown in FIG. 16 is not executed.

図１８に示したＩＮＴ入力時割込処理は、図１１（Ｄ）に示すタイミングｔ１（機関の始動時には電源回路の出力電圧が閾値に達するタイミングｔ１′）で、クランク信号発生部７からマイクロコンピュータＭＣＵのＩＮＴ端子に低レベルから高レベルへのレベル変化が与えられた時に実行される。この処理では、ステップＳ４０１′で計時用タイマの計測値を読み取り、今回読み取った計測値と前回（クランク軸の１回転前に）行ったＩＮＴ入力時割込み処理のステップＳ０１′で読み取った計測値との差を周期時間として検出する。この周期時間から機関の回転速度を演算して計時用タイマを再スタートさせる。 The INT input interruption process shown in FIG. 18 is performed from the crank signal generator 7 to the microcomputer at the timing t1 (timing t1 ′ at which the output voltage of the power supply circuit reaches the threshold when the engine is started) shown in FIG. This is executed when a level change from a low level to a high level is applied to the INT terminal of the MCU. In this process, the measured value of the timer for timekeeping is read in step S401 ′, and the measured value read this time and the measured value read in step S01 ′ of the interrupt process at the time of INT input performed previously (before one rotation of the crankshaft) Is detected as a cycle time. The engine speed is calculated from this cycle time, and the timer is restarted.

次いでステップＳ４０２′でマイクロコンピュータのポートＡからＩＧＢＴＴ１のゲートに駆動信号を与えてＩＧＢＴＴ１をオンし得る状態にし、次回のＩＮＴ入力時割込み処理を許可する。次にステップＳ４０３′で点火タイマに点火時期計測値をセットし、ステップＳ４０４′で演算開始フラグをセットした後、ステップＳ４０５′で、ＩＮＴ入力時割込処理へ移行する際に実行していた処理に復帰する。 In step S402 ', a drive signal is supplied from the port A of the microcomputer to the gate of the IGBT T1 so that the IGBT T1 can be turned on, and interrupt processing at the next INT input is permitted. Next, after the ignition timing measurement value is set in the ignition timer in step S403 ′, the calculation start flag is set in step S404 ′, and then the processing executed when the routine proceeds to the interrupt processing at the time of INT input in step S405 ′. Return to.

本実施形態では、図１８に示したＩＮＴ入力時割込み処理により、始動時点火制御手段１３と、通常時点火制御手段１４とが構成される。本実施形態のその他の構成は図１に示した第１の実施形態と同様であり、基準タイミングの検出周期から機関回転速度を検出する代わりにクランク信号の発生間隔から機関の回転速度を演算する点、及び第１の半波が発生するタイミングｔ１で生じるクランク信号のレベル変化をマイクロコンピュータが認識した際に点火時期の計測を開始させる点を除き、第１の実施形態と同様の動作を行う。 In the present embodiment, the start time fire control means 13 and the normal time fire control means 14 are configured by the INT input interrupt process shown in FIG. The other configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, and the engine rotation speed is calculated from the crank signal generation interval instead of detecting the engine rotation speed from the reference timing detection period. The operation similar to that of the first embodiment is performed except that the microcomputer starts to measure the ignition timing when the microcomputer recognizes the change in the level of the crank signal generated at the timing t1 when the first half wave is generated. .

上記の説明では、マイクロコンピュータがタイミングｔ１でのクランク信号のレベル変化を認識した時にＩＮＴ入力時割込み処理を実行するとしたが，マイクロコンピュータがタイミングｔ２でのクランク信号のレベル変化を認識した時にＩＮＴ入力時割込み処理を実行するように構成することもできる。即ち、タイミングｔ２でＩＧＢＴをオンし得る状態にする処理と、機関の回転速度の演算とを行うと共に、点火時期の計測を開始するように構成することもできる。 In the above description, the interrupt processing at the time of INT input is executed when the microcomputer recognizes the crank signal level change at the timing t1, but the INT input is executed when the microcomputer recognizes the crank signal level change at the timing t2. It can also be configured to execute hourly interrupt processing. That is, it is also possible to perform a process for turning on the IGBT at timing t2 and a calculation of the rotational speed of the engine and start measuring the ignition timing.

［第４の実施形態］
図８に第４の実施形態の全体的な構成を示し，図９に同実施形態で用いるハードウェアの構成を示した。本実施形態では、第２の実施形態と同様に、点火コイルＩＧが、一次コイルＷｐに対して直列に接続されて該一次コイルに誘起する電圧と同位相の電圧を誘起する付加コイルＷａを一次側に備えており、電源回路５は、一次コイルＷｐに第１の半波の電圧Ｖ１が誘起したときに付加コイルＷａに誘起する電圧及び一次コイルＷｐに第３の半波の電圧Ｖ３が誘起したときに付加コイルＷａに誘起する電圧を直流電圧に変換するように構成されている。[Fourth Embodiment]
FIG. 8 shows the overall configuration of the fourth embodiment, and FIG. 9 shows the hardware configuration used in the embodiment. In the present embodiment, as in the second embodiment, the ignition coil IG is connected in series to the primary coil Wp, and the additional coil Wa that induces a voltage having the same phase as the voltage induced in the primary coil is used as the primary coil Wa. The power supply circuit 5 induces a voltage induced in the additional coil Wa when the first half-wave voltage V1 is induced in the primary coil Wp and a third half-wave voltage V3 in the primary coil Wp. In this case, the voltage induced in the additional coil Wa is converted into a DC voltage.

図９に示された電源回路５は、第２の実施形態で用いた電源回路５（図５参照）と同様に構成されている。また図９に示されたクランク信号発生部７は、エミッタが接地され、コレクタがマイクロコンピュータの割込み入力端子ＩＮＴに接続されたＮＰＮトランジスタＴｒと、電源回路５のコンデンサＣ２の非接地側端子（電源回路５のプラス側出力端子）とトランジスタＴｒのコレクタとの間に接続された抵抗Ｒ５と、トランジスタＴｒのベースエミッタ間に接続された抵抗Ｒ８と、アノードが付加コイルＷａの非接地側端子に接続されたダイオードＤ６と、ダイオードＤ６のカソードとトランジスタＴｒのベースとの間に接続された、抵抗Ｒ７とコンデンサＣ７との並列回路からなる微分回路とからなっている。 The power supply circuit 5 shown in FIG. 9 is configured similarly to the power supply circuit 5 (see FIG. 5) used in the second embodiment. 9 includes an NPN transistor Tr whose emitter is grounded and whose collector is connected to the interrupt input terminal INT of the microcomputer, and a non-ground side terminal (power source) of the capacitor C2 of the power circuit 5. The resistor R5 connected between the collector of the transistor Tr, the resistor R8 connected between the base emitter of the transistor Tr, and the anode connected to the non-grounded terminal of the additional coil Wa. And a differential circuit composed of a parallel circuit of a resistor R7 and a capacitor C7 connected between the cathode of the diode D6 and the base of the transistor Tr.

図９に示されたクランク信号発生部７においては、一次コイルＷｐに第１の半波の電圧が誘起したとき及び一次コイルＷｐに第３の半波の電圧Ｖ３が誘起したときに、付加コイルＷａからダイオードＤ６と、抵抗Ｒ７及びコンデンサＣ７からなる微分回路とを通してトランジスタＴｒにベース電流が流れるため、トランジスタＴｒがオン状態になる。また一次コイルＷｐに電圧が誘起していないとき及び一次コイルＷｐに第２の半波の電圧Ｖ２が誘起した時には、トランジスタＴｒがオフ状態になる。 In the crank signal generator 7 shown in FIG. 9, when the first half-wave voltage is induced in the primary coil Wp and when the third half-wave voltage V3 is induced in the primary coil Wp, the additional coil Since the base current flows from Wa to the transistor Tr through the diode D6 and the differential circuit composed of the resistor R7 and the capacitor C7, the transistor Tr is turned on. When no voltage is induced in the primary coil Wp and when the second half-wave voltage V2 is induced in the primary coil Wp, the transistor Tr is turned off.

従って、図９に示したクランク信号発生部７からマイクロコンピュータの割込み端子ＩＮＴに入力されるクランク信号は、一次コイルに誘起する交流電圧ＶＬの第１の半波の電圧Ｖ１が発生するタイミングｔ１（機関の始動時には電源回路５の出力電圧が閾値に達するタイミングｔ１′）及び第３の半波の電圧Ｖ３が発生するタイミング（第２の半波の電圧Ｖ２が零になるタイミング）ｔ３で高レベルから低レベルに立ち下がり、第１の半波の電圧Ｖ１が零になるタイミング（第２の半波の電圧が発生するタイミング）ｔ２及び第３の半波の電圧Ｖ３が零になるタイミングｔ４で低レベルから高レベルに立ち上がる矩形波状の信号となる。このクランク信号の波形は、図１１（Ｄ）に示されたクランク信号の波形を反転させた波形となる。 Therefore, the crank signal input from the crank signal generation unit 7 shown in FIG. 9 to the interrupt terminal INT of the microcomputer is the timing t1 (when the first half-wave voltage V1 of the AC voltage VL induced in the primary coil is generated. High level at the timing t3 ′ when the output voltage of the power supply circuit 5 reaches the threshold when the engine is started and the timing when the third half-wave voltage V3 is generated (the timing when the second half-wave voltage V2 becomes zero) t3. At a timing when the first half-wave voltage V1 falls to zero (timing when the second half-wave voltage is generated) t2 and at a timing t4 when the third half-wave voltage V3 becomes zero. It becomes a rectangular wave signal that rises from a low level to a high level. The waveform of the crank signal is a waveform obtained by inverting the waveform of the crank signal shown in FIG.

本実施形態による場合には、タイミングｔ１（又はｔ１′）で生じるクランク信号の高レベルから低レベルへのレベル変化又はタイミングｔ２で生じるクランク信号の低レベルから高レベルへのレベル変化をマイクロコンピュータに認識させて、図１８に示すＩＮＴ入力時割込み処理を行わせることにより、始動時点火制御手段及び通常時点火制御手段１４を構成することができる。 In the case of the present embodiment, a level change from a high level to a low level of the crank signal generated at timing t1 (or t1 ′) or a level change from a low level to a high level of the crank signal generated at timing t2 is transmitted to the microcomputer. By making it recognize and performing the interruption process at the time of INT input shown in FIG. 18, the starting time fire control means and the normal time fire control means 14 can be configured.

なお図１０及び図１１においては、一次コイルに鎖交する磁束φ、一次コイルに誘起する電圧ＶＬ及び一次電流Ｉ１の波形を、三角波形で近似して模式的に図示しているが、一次コイルに鎖交する磁束φ、一次コイルに誘起する電圧ＶＬ及び一次電流Ｉ１の実際の波形は正弦波に近い波形を呈する。 10 and 11, the waveforms of the magnetic flux φ interlinked with the primary coil, the voltage VL induced in the primary coil, and the primary current I1 are schematically illustrated by approximating them with triangular waveforms. The actual waveform of the magnetic flux φ interlinked with the voltage VL, the voltage VL induced in the primary coil, and the primary current I1 is a waveform close to a sine wave.

上記の各実施形態では、一次電流検出部により検出された一次電流がピーク値に達するタイミングを始動時点火時期として求めるように始動時点火制御手段を構成するとしたが、一次電流検出部により検出された一次電流がピーク値を過ぎた後設定されたレベルまで低下した時のタイミングを始動時点火時期として求めるように始動時点火制御手段を構成することもできる。 In each of the above embodiments, the starting point fire control means is configured to obtain the timing at which the primary current detected by the primary current detecting unit reaches the peak value as the starting point fire timing. Alternatively, the starting point fire control means may be configured to obtain the timing when the primary current drops to a set level after passing the peak value as the starting point fire timing.

電流遮断型の内燃機関点火装置においては、点火コイルの一次電流を遮断したときに一次コイルに過大な電圧が誘起すると、点火コイルの二次コイルに誘起する高電圧が高くなりすぎて、点火コイルの二次側の絶縁が破壊するおそれがある。このような事態が生じるのを防ぐため、電流制御用スイッチ２を遮断した際に一次コイルに誘起する電圧を設定されたレベル以下に制限する一次誘起電圧制限手段を設けておくことが好ましい。 In the current interruption type internal combustion engine ignition device, if an excessive voltage is induced in the primary coil when the primary current of the ignition coil is interrupted, the high voltage induced in the secondary coil of the ignition coil becomes too high, and the ignition coil There is a risk that the insulation on the secondary side will be destroyed. In order to prevent such a situation from occurring, it is preferable to provide primary induced voltage limiting means for limiting the voltage induced in the primary coil when the current control switch 2 is cut off to a set level or less.

この一次誘起電圧制限手段は、例えば、ＩＧＢＴのコレクタとゲートとの間にカソードをＩＧＢＴのコレクタ側に向けたツェナーダイオードを接続して、ＩＧＢＴをオフ状態にした時に一次コイルＷｐに誘起する電圧が設定レベル以下に下がるまで、ＩＧＢＴをオン状態に保つ回路を構成することにより実現してもよく、電流制御用スイッチ２を構成する半導体スイッチとして、アクティブクランプ特性を有するもの（両端の電圧を一定値以下に制限する機能を有するＩＧＢＴや、バイポーラトランジスタ等）を用いることにより実現してもよい。 The primary induced voltage limiting means is configured such that, for example, a voltage induced in the primary coil Wp when the IGBT is turned off by connecting a Zener diode with the cathode facing the collector side of the IGBT between the collector and gate of the IGBT. It may be realized by configuring a circuit that keeps the IGBT in an on state until it falls below the set level. The semiconductor switch that constitutes the current control switch 2 has an active clamp characteristic (the voltage at both ends is constant) It may be realized by using an IGBT having a function limited to the following, a bipolar transistor, or the like.

１磁石発電機
２電流制御用スイッチ
３点火回路
４点火プラグ
５電源回路
６一次電流検出部
７クランク信号発生部
１０点火制御部
１１スイッチ駆動手段
１２基準タイミング検出手段
１３始動時点火制御手段
１４通常時点火制御手段
１４Ａ回転速度演算手段
１４Ｂ通常時点火時期演算手段
１４Ｃ通常時点火時期検出手段
１４Ｄスイッチオフ手段DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnet generator 2 Current control switch 3 Ignition circuit 4 Spark plug 5 Power supply circuit 6 Primary current detection part 7 Crank signal generation part 10 Ignition control part 11 Switch drive means 12 Reference timing detection means 13 Start time fire control means 14 Normal time Fire control means 14A Rotational speed calculation means 14B Normal time fire timing calculation means 14C Normal time fire timing detection means 14D Switch-off means

Claims

内燃機関に取り付けられた磁石発電機の固定子に一次コイル及び二次コイルが設けられて、負極性の第１の半波と正極性の第２の半波と負極性の第３の半波とが順次現れる波形を有する交流電圧を前記内燃機関のクランク軸が１回転する間に１回だけ一次コイルに誘起する点火コイル及び前記点火コイルの一次コイルに対して並列に接続されて前記第２の半波の電圧が誘起したときにオン状態にされる電流制御用スイッチを備えて、前記電流制御用スイッチがオン状態からオフ状態にされた時に前記点火コイルの二次コイルに点火用の高電圧を誘起させて点火動作を行う点火回路と、前記電流制御用スイッチのオンオフを制御して前記点火回路が点火動作を行うタイミング（点火時期）を制御する点火制御部とを備えた内燃機関用点火装置であって、
前記点火コイルの一次コイルを通して流れる一次電流を検出する一次電流検出部と、前記一次電流検出部により検出される一次電流の情報を用いて前記点火制御部を構成するために必要な処理を行うマイクロコンピュータと、前記磁石発電機が出力する交流電圧を直流電圧に変換して、該直流電圧を前記マイクロコンピュータに電源電圧として与える電源回路とを具備し、
前記点火制御部は、前記一次コイルに前記第２の半波の電圧が誘起するまでの間に前記電流制御用スイッチに駆動信号を与えて該電流制御用スイッチをオンし得る状態にしておくスイッチ駆動手段と、前記一次電流検出部により検出される一次電流が閾値に達するタイミングを基準タイミングとして検出する基準タイミング検出手段と、前記内燃機関の始動時に前記一次電流検出部により検出される一次電流の波形から前記内燃機関の始動時の点火時期とし得るタイミングを始動時点火時期として求めて、該始動時点火時期を求めた時に直ちに前記電流制御用スイッチをオフ状態にして前記点火回路に点火動作を行わせる始動時点火制御手段と、前記内燃機関の始動が完了した後に前記基
準タイミングが検出される周期から得られる前記内燃機関の回転速度情報に対して前記内燃機関の点火時期を演算して、演算した点火時期を検出した時に前記電流制御用スイッチをオフ状態にすることにより前記点火回路に点火動作を行わせる通常時点火制御手段とを備えていることを特徴とする内燃機関用点火装置。 A stator of a magnet generator attached to an internal combustion engine is provided with a primary coil and a secondary coil, and a negative first half wave, a positive second half wave, and a negative third half wave. Are connected in parallel to the ignition coil that induces an AC voltage having a waveform that sequentially appears in the primary coil once during the rotation of the crankshaft of the internal combustion engine, and the primary coil of the ignition coil . A current control switch that is turned on when a half-wave voltage is induced, and when the current control switch is turned from the on state to the off state, the secondary coil of the ignition coil is An internal combustion engine comprising: an ignition circuit that induces a voltage to perform an ignition operation; and an ignition control unit that controls on / off of the current control switch to control a timing (ignition timing) at which the ignition circuit performs an ignition operation With ignition device I,
A primary current detector that detects a primary current flowing through the primary coil of the ignition coil, and a micro that performs processing necessary to configure the ignition controller using information on the primary current detected by the primary current detector A computer, and a power supply circuit that converts an alternating voltage output from the magnet generator into a direct current voltage and supplies the direct current voltage to the microcomputer as a power supply voltage,
The ignition control unit is a switch that provides a drive signal to the current control switch until the second half-wave voltage is induced in the primary coil so that the current control switch can be turned on. Drive means, reference timing detection means for detecting the timing at which the primary current detected by the primary current detection section reaches a threshold as a reference timing, and the primary current detected by the primary current detection section when the internal combustion engine is started. The timing that can be used as the ignition timing at the start of the internal combustion engine is determined from the waveform as the start timing fire timing, and immediately after the start timing fire timing is determined, the current control switch is turned off and the ignition circuit is ignited. A starting point fire control means to be performed, and the internal combustion engine obtained from a cycle in which the reference timing is detected after the start of the internal combustion engine is completed. A normal time point at which the ignition circuit performs an ignition operation by calculating the ignition timing of the internal combustion engine with respect to the rotational speed information of the engine and turning off the current control switch when the calculated ignition timing is detected An ignition device for an internal combustion engine, comprising: a fire control means.

内燃機関に取り付けられた磁石発電機の固定子に一次コイル及び二次コイルが設けられて、負極性の第１の半波と正極性の第２の半波と負極性の第３の半波とが順次現れる波形を有する交流電圧を前記内燃機関のクランク軸が１回転する間に１回だけ一次コイルに誘起する点火コイル及び前記点火コイルの一次コイルに対して並列に接続されて前記第２の半波の電圧が誘起したときにオン状態にされる電流制御用スイッチを備えて、前記電流制御用スイッチがオン状態からオフ状態にされた時に前記点火コイルの二次コイルに点火用の高電圧を誘起させて点火動作を行う点火回路と、前記電流制御用スイッチのオンオフを制御して前記点火回路が点火動作を行うタイミング（点火時期）を制御する点火制御部とを備えた内燃機関用点火装置であって、
前記点火コイルの一次コイルを通して流れる一次電流を検出する一次電流検出部と、前記一次コイルに誘起する電圧を用いて前記内燃機関のクランク角情報を含むクランク信号を生成するクランク信号生成部と、前記一次電流検出部により検出される一次電流の情報と前記クランク信号により与えられるクランク角情報とを用いて前記点火制御部を構成するために必要な処理を行うマイクロコンピュータと、前記磁石発電機が出力する交流電圧を直流電圧に変換して、該直流電圧を前記マイクロコンピュータに電源電圧として与える電源回路とを具備し、
前記点火制御部は、前記一次コイルに前記第２の半波の電圧が誘起するまでの間に前記電流制御用スイッチに駆動信号を与えて該電流制御用スイッチをオンし得る状態にしておくスイッチ駆動手段と、前記内燃機関の始動時に前記一次電流検出部により検出される一次電流の波形から前記内燃機関の始動時の点火時期とし得るタイミングを始動時点火時期として求めて、該始動時点火時期を求めた時に直ちに前記電流制御用スイッチをオフ状態にして前記点火回路に点火動作を行わせる始動時点火制御手段と、前記内燃機関の始動が完了した後に前記クランク信号の発生間隔から得られる前記内燃機関の回転速度情報に対して前記内燃機関の点火時期を演算して、演算した点火時期を検出した時に前記電流制御用スイッチをオフ状態にすることにより前記点火回路に点火動作を行わせる通常時点火制御手段とを備えていることを特徴とする内燃機関用点火装置。 A stator of a magnet generator attached to an internal combustion engine is provided with a primary coil and a secondary coil, and a negative first half wave, a positive second half wave, and a negative third half wave. Are connected in parallel to the ignition coil that induces an AC voltage having a waveform that sequentially appears in the primary coil once during the rotation of the crankshaft of the internal combustion engine, and the primary coil of the ignition coil . A current control switch that is turned on when a half-wave voltage is induced, and when the current control switch is turned from the on state to the off state, the secondary coil of the ignition coil is An internal combustion engine comprising: an ignition circuit that induces a voltage to perform an ignition operation; and an ignition control unit that controls on / off of the current control switch to control a timing (ignition timing) at which the ignition circuit performs an ignition operation With ignition device I,
A primary current detector that detects a primary current flowing through the primary coil of the ignition coil; a crank signal generator that generates a crank signal including crank angle information of the internal combustion engine using a voltage induced in the primary coil; A microcomputer that performs processing necessary to configure the ignition control unit using information on the primary current detected by the primary current detection unit and crank angle information given by the crank signal, and an output from the magnet generator A power supply circuit that converts an alternating current voltage into a direct current voltage and applies the direct current voltage to the microcomputer as a power supply voltage,
The ignition control unit is a switch that provides a drive signal to the current control switch until the second half-wave voltage is induced in the primary coil so that the current control switch can be turned on. A timing that can be used as an ignition timing at the start of the internal combustion engine is determined as a start timing fire timing from a waveform of a primary current detected by the drive means and the primary current detection unit at the start of the internal combustion engine. And a starting point fire control means that immediately turns off the current control switch to perform an ignition operation in the ignition circuit, and obtained from the crank signal generation interval after the start of the internal combustion engine is completed. The ignition timing of the internal combustion engine is calculated with respect to the rotational speed information of the internal combustion engine, and the current control switch is turned off when the calculated ignition timing is detected. Ignition device for an internal combustion engine, characterized by comprising a normal ignition control means for causing an ignition operation in the ignition circuit by.

前記電源回路は、前記一次コイルが誘起する第１の半波の電圧と第３の半波の電圧とを直流電圧に変換して、該直流電圧を前記マイクロコンピュータに電源電圧として与えるように構成されている請求項１又は２に記載の内燃機関用点火装置。 The power supply circuit is configured to convert a first half-wave voltage and a third half-wave voltage induced by the primary coil into a DC voltage and to supply the DC voltage to the microcomputer as a power supply voltage. The internal combustion engine ignition device according to claim 1 or 2.

前記点火コイルは、前記一次コイルに対して直列に接続されて該一次コイルに誘起する電圧と同位相の電圧を誘起する付加コイルを一次側に備え、
前記電源回路は、前記一次コイルに第１の半波の電圧が誘起したときに前記付加コイルに誘起する電圧及び前記一次コイルに第３の半波の電圧が誘起したときに前記付加コイルに誘起する電圧を前記直流電圧に変換するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関用点火装置。The ignition coil includes, on the primary side, an additional coil that is connected in series to the primary coil and induces a voltage having the same phase as the voltage induced in the primary coil.
The power supply circuit induces a voltage induced in the additional coil when a first half-wave voltage is induced in the primary coil and a voltage induced in the additional coil when a third half-wave voltage is induced in the primary coil. The ignition device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein a voltage to be converted is converted into the DC voltage.

前記始動時点火制御手段は、前記一次電流検出部により検出された一次電流がピーク値に達するタイミングを前記始動時点火時期として求めるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関用点火装置。 The start time fire control means is configured to obtain a timing at which the primary current detected by the primary current detector reaches a peak value as the start time fire timing. The ignition device for internal combustion engines as described.

前記始動時点火制御手段は、前記一次電流検出部により検出された一次電流がピーク値を過ぎた後設定されたレベルまで低下した時のタイミングを前記始動時点火時期として求めるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関用点火装置。 The starting point fire control means is configured to obtain a timing when the primary current detected by the primary current detecting unit drops to a set level after passing a peak value as the starting point fire timing. The internal combustion engine ignition device according to claim 1 or 2.

前記点火制御部は、前記内燃機関の始動操作を開始した後に行われた点火動作の回数が設定された回数に達するまでの間前記始動時点火制御手段により点火時期を制御し、前記内燃機関の始動操作を開始した後に行われた点火動作の回数が設定された回数に達した後は前記通常時点火制御手段により点火時期を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関用点火装置。 The ignition control unit controls the ignition timing by the start point fire control means until the number of ignition operations performed after starting the start operation of the internal combustion engine reaches a set number of times. The ignition timing is controlled by the normal time point fire control means after the number of ignition operations performed after starting the starting operation reaches a set number. 2. An ignition device for an internal combustion engine according to 2.

前記クランク信号生成部は、前記点火コイルの一次コイルに誘起する交流電圧を入力として、該交流電圧の波形の第１の半波が開始するタイミング又は前記交流電圧の波形が第１の半波から第２の半波に移行するタイミングで前記クランク信号を発生するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関用点火装置。 The crank signal generation unit receives an AC voltage induced in the primary coil of the ignition coil as input, and the timing at which the first half wave of the waveform of the AC voltage starts or the waveform of the AC voltage starts from the first half wave. The ignition device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the crank signal is generated at a timing of shifting to the second half wave.

前記点火コイルは、前記一次コイルに対して直列に接続されて該一次コイルに誘起する電圧と同位相の電圧を誘起する付加コイルを一次側に備え、
前記クランク信号生成部は、前記付加コイルに誘起する電圧を入力として、前記一次コイルに誘起する交流電圧の波形の第１の半波が開始するタイミング又は前記一次コイルに誘起する交流電圧の波形が第１の半波から第２の半波に移行するタイミングで前記クランク信号を発生するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関用点火装置。The ignition coil includes, on the primary side, an additional coil that is connected in series to the primary coil and induces a voltage having the same phase as the voltage induced in the primary coil.
The crank signal generation unit receives the voltage induced in the additional coil as input, and the timing at which the first half wave of the waveform of the alternating voltage induced in the primary coil starts or the waveform of the alternating voltage induced in the primary coil 3. The internal combustion engine ignition device according to claim 2, wherein the crank signal is generated at a timing of transition from the first half wave to the second half wave. 4.

前記電流制御用スイッチを遮断した際に前記一次コイルに誘起する電圧を設定されたレベル以下に制限する一次誘起電圧制限手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関用点火装置。 3. The internal combustion engine according to claim 1, further comprising primary induced voltage limiting means for limiting a voltage induced in the primary coil to a set level or less when the current control switch is cut off. Engine ignition device.