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JP2007198220A - Non-contact ignition device of internal combustion engine - Google Patents

Non-contact ignition device of internal combustion engine Download PDF

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JP2007198220A
JP2007198220A JP2006016719A JP2006016719A JP2007198220A JP 2007198220 A JP2007198220 A JP 2007198220A JP 2006016719 A JP2006016719 A JP 2006016719A JP 2006016719 A JP2006016719 A JP 2006016719A JP 2007198220 A JP2007198220 A JP 2007198220A
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combustion engine
microcomputer
ignition
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Application number
JP2006016719A
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Japanese (ja)
Inventor
Masao Iwata
雅夫 岩田
Yoshiki Kitamura
良樹 北村
Shigeyuki Suzuki
繁之 鈴木
Kosuke Watanabe
耕輔 渡辺
Naoto Kawahara
直人 川原
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Oppama Industry Co Ltd
Original Assignee
Oppama Industry Co Ltd
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  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-contact ignition device with a simple circuit configuration at low cost by prohibiting ignition control until the internal combustion engine is stopped by controlling a microcomputer when a stop switch is operated. <P>SOLUTION: The microcomputer 15 comprises an output holding mode terminal P for connecting the self-returning stop switch 21 to a gland. When the output holding mode terminal P is connected to the gland by the stopping operation of the stop switch 21, a switching element 12 is triggered by a program for a predetermined time control the charging of a charging and discharging capacitor for ignition. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の点火装置をストップスイッチの操作によって失火制御可能にする内燃機関の無接点点火装置に関する。   The present invention relates to a contactless ignition device for an internal combustion engine that enables the misfire control of the ignition device for the internal combustion engine by operating a stop switch.

従来から、内燃機関の回転に同期して発電コイルの誘起電圧を充放電コンデンサに充電し、トリガコイルの誘起電圧に基づいて生成したトリガ信号によりオンとなるスイッチング素子を通じて、充放電コンデンサの電荷をイグニッションコイルに供給し、点火プラグを点火する内燃機関の無接点点火装置が提供されている。   Conventionally, the charge / discharge capacitor is charged with the induced voltage of the power generation coil in synchronization with the rotation of the internal combustion engine, and the charge of the charge / discharge capacitor is charged through the switching element that is turned on by the trigger signal generated based on the induced voltage of the trigger coil. There is provided a non-contact ignition device for an internal combustion engine that supplies an ignition coil and ignites a spark plug.

また、このような内燃機関の無接点点火装置に、作業者の判断で、自己復帰型のストップスイッチを操作することにより、前記点火動作を任意に停止させることができる点火停止回路を備えるのがある(例えば、特許文献1参照)。   Further, such a non-contact ignition device for an internal combustion engine is provided with an ignition stop circuit that can arbitrarily stop the ignition operation by operating a self-returning stop switch at the operator's discretion. Yes (see, for example, Patent Document 1).

この点火停止回路は、前記トリガコイルの誘起電圧を電圧整流回路、電圧平滑用の定数回路を介して受けて、1つの安定動作状態を保持するフリップフロップ回路と、このフリップフロップ回路を他の安定動作状態となるようにスイッチ操作することで、前記第1のスイッチング素子を介して前記発電コイルをショートさせる前記ストップスイッチと、を備える。
特開2004−169615号公報
The ignition stop circuit receives an induced voltage of the trigger coil via a voltage rectifier circuit and a voltage smoothing constant circuit, and maintains one stable operation state. The stop switch that short-circuits the power generation coil via the first switching element by performing a switch operation so as to be in an operating state.
JP 2004-169615 A

しかしながら、従来の内燃機関の無接点点火装置にあっては、前記ストップモード設定のための回路構成が複雑であり、比較的多い品種、数量の部品の使用により組み立て工数の増加、組み立て効率の低下が避けられず、またコストダウンの障害になるという不都合があった。   However, in the conventional contactless ignition device for an internal combustion engine, the circuit configuration for setting the stop mode is complicated, and the assembly man-hour is increased and the assembly efficiency is lowered due to the use of a relatively large variety and quantity of parts. However, there is a disadvantage that it becomes an obstacle to cost reduction.

本発明は前記のような従来の問題を解消するためになされたものであり、ストップスイッチの操作があったとき、マイクロコンピュータの制御により、内燃機関の停止までの間失火制御を継続して、これを簡単な回路構成によってローコストに実現することができる内燃機関の無接点点火装置を提供することを目的とする。   The present invention was made to solve the conventional problems as described above. When the stop switch is operated, the misfire control is continued until the internal combustion engine is stopped by the control of the microcomputer. It is an object of the present invention to provide a contactless ignition device for an internal combustion engine that can realize this at a low cost with a simple circuit configuration.

前記目的達成のため、本発明にかかる内燃機関の無接点点火装置は、磁石を挟んで配置された2つの磁極を有するロータと、該ロータに対抗配置されて、エキサイタコイルおよびトリガコイルを巻装したコアーと、前記エキサイタコイルの正の誘起電圧を充電する点火用充放電コンデンサと、前記トリガコイルの誘起電圧によりトリガされて導通し、前記点火用充放電コンデンサの電荷をイグニッションコイルに供給するスイッチング素子と、を有する内燃機関の無接点点火装置であって、グランドとの間に自己復帰型のストップスイッチを接続する出力保持モード端子を有し、前記ストップスイッチのストップ操作によって前記出力保持モード端子をグランドに接続したとき、前記スイッチング素子をプログラムにより制御して設定時間トリガし、前記エキサイタコイルをシャントするマイクロコンピュータを備えることを特徴とする。   To achieve the above object, a contactless ignition device for an internal combustion engine according to the present invention includes a rotor having two magnetic poles arranged with a magnet interposed therebetween, and an exciter coil and a trigger coil wound around the rotor. Switching which supplies the charge of the ignition charge / discharge capacitor to the ignition coil, which is triggered by the induction voltage of the trigger coil and becomes conductive, and the charge / discharge capacitor for charging the positive induction voltage of the exciter coil A non-contact ignition device for an internal combustion engine having an element, and having an output holding mode terminal for connecting a self-returning type stop switch to a ground, and the output holding mode terminal by a stop operation of the stop switch Is connected to the ground, the switching element is controlled by a program to And gas, characterized in that it comprises a microcomputer for shunting the exciter coil.

この構成により、内燃機関の起動時および運転中は、エキサイタコイルの誘起電圧を充放電コンデンサに充電し、一方、トリガコイルの誘起電圧に基づいてマイクロコンピュータが生成する進角または遅角の制御パルスにより前記スイッチング素子をスイッチオンすることができる。   With this configuration, during startup and operation of the internal combustion engine, the induced voltage of the exciter coil is charged to the charge / discharge capacitor, while the advance or retard control pulse generated by the microcomputer based on the induced voltage of the trigger coil Thus, the switching element can be switched on.

このため、充放電コンデンサに蓄積されていた電荷が、そのスイッチオン期間中イグニッションコイルに流れ、点火プラグに火花を発生し、内燃機関中の混合気に点火することができ、内燃機関は運転を継続する。   For this reason, the electric charge accumulated in the charge / discharge capacitor flows to the ignition coil during the switch-on period, sparks are generated in the spark plug, and the air-fuel mixture in the internal combustion engine can be ignited. continue.

この内燃機関の運転中に、ストップスイッチがスイッチオン操作されると、マイクロコンピュータの電源電位にプルアップされていた出力保持モード端子が前記ストップスイッチを介してグランドに接続される。   When the stop switch is turned on during the operation of the internal combustion engine, the output holding mode terminal that has been pulled up to the power supply potential of the microcomputer is connected to the ground via the stop switch.

マイクロコンピュータは、そのグランド電位を検出して、プログラム制御で出力を設定時間固定し、前記スイッチング素子にトリガ信号を入力する。このため、このスイッチング素子はスイッチオンとなる。   The microcomputer detects the ground potential, fixes the output for a set time by program control, and inputs a trigger signal to the switching element. For this reason, this switching element is switched on.

このスイッチング素子のスイッチオンにより、エキサイタコイルがシャントされ、充放電コンデンサへの充電が禁止される。従って、イグニッションコイルへの点火電圧の供給が停止され、点火プラグには放電が発生せず、内燃機関は失火状態となって、ついには停止する。しかし、プログラム制御により出力を出し続けるとマイクロコンピュータの消費電力が大きくなってしまい、内燃機関の停止までマイクロコンピュータによる出力の固定ができなくなってしまう。この状態を解消する為、内燃機関の回転数が設定回転数まで低下したときに出力をL0固定にする。これによりマイクロコンピュータの電源が内燃機関の停止まで確保できるようになる。   When the switching element is switched on, the exciter coil is shunted, and charging of the charge / discharge capacitor is prohibited. Accordingly, the supply of the ignition voltage to the ignition coil is stopped, no discharge is generated in the spark plug, the internal combustion engine becomes misfired, and finally stops. However, if the output is continued by program control, the power consumption of the microcomputer increases, and the output cannot be fixed by the microcomputer until the internal combustion engine is stopped. In order to eliminate this state, the output is fixed to L0 when the rotational speed of the internal combustion engine falls to the set rotational speed. Thereby, the power source of the microcomputer can be secured until the internal combustion engine is stopped.

また、ストップスイッチは、自動復帰型であるため、スイッチオン後に直ちにスイッチオフ状態になるが、マイクロコンピュータは、前記プログラム制御中、前記スイッチング素子を内燃機関が設定回転数へ低下するまでスイッチオンし続ける。内燃機関が設定回転数まで低下したあとは出力をやめ、スイッチング素子をスイッチオンするのをやめる。これにより、ストップスイッチを押さえ続けなくてもよい。前記プログラム制御は、マイクロコンピュータの電源電圧オフで解除する。   Further, since the stop switch is an automatic return type, it is immediately switched off after the switch is turned on. However, the microcomputer switches on the switching element until the internal combustion engine decreases to the set rotational speed during the program control. to continue. After the internal combustion engine drops to the set speed, the output is stopped and the switching element is not switched on. Thereby, it is not necessary to hold down the stop switch. The program control is canceled when the power supply voltage of the microcomputer is turned off.

また、本発明にかかる内燃機関の無接点点火装置は、前記マイクロコンピュータによる前記スイッチング素子のトリガが、内燃機関の停止まで実行されることを特徴とする。   The contactless ignition device for an internal combustion engine according to the present invention is characterized in that the trigger of the switching element by the microcomputer is executed until the internal combustion engine is stopped.

この構成により、内燃機関を停止させる場合に、ストップスイッチを押し続けておく必要がないため便利である。また、内燃機関の停止が確実に行われ、チェーンソーや草刈機に利用した場合に、作業上の危険を未然に回避することができる。   This configuration is convenient because it is not necessary to hold down the stop switch when stopping the internal combustion engine. Further, when the internal combustion engine is surely stopped and used for a chainsaw or a mower, work hazards can be avoided.

また、本発明にかかる内燃機関の無接点点火装置は、前記出力保持モード端子の電位がマイクロコンピュータが出力する制御パルスの2回分連続してグランドレベルに低下したとき、前記マイクロコンピュータに、前記スイッチング素子のゲートに対しての制御出力を入力させることを特徴とする。   Further, the contactless ignition device for an internal combustion engine according to the present invention is configured such that when the potential of the output holding mode terminal is continuously reduced to the ground level by two times of the control pulse output by the microcomputer, the switching to the microcomputer is performed. A control output for the gate of the element is inputted.

この構成により、マイクロコンピュータがストップ操作モードであることを正確に判断でき、内燃機関の急速停止を任意のタイミングにて安全に実施することができる。   With this configuration, it can be accurately determined that the microcomputer is in the stop operation mode, and the rapid stop of the internal combustion engine can be safely performed at an arbitrary timing.

本発明は、マイクロコンピュータに、グランドとの間に自己復帰型のストップスイッチを接続する出力保持モード端子を設け、前記ストップスイッチのストップ操作によって前記出力保持モード端子をグランドに接続したとき、前記スイッチング素子に対する出力をプログラムにより制御し、イグニッションコイルへの点火電圧の供給を停止することができる。従って、点火プラグには放電が発生せず、内燃機関が失火状態となり、遂にはこの内燃機関を急速かつ確実に停止させることができる。   The present invention provides a microcomputer with an output holding mode terminal for connecting a self-reset type stop switch between the microcomputer and the ground, and when the output holding mode terminal is connected to the ground by a stop operation of the stop switch, the switching is performed. The output to the element can be controlled by a program, and supply of the ignition voltage to the ignition coil can be stopped. Therefore, no discharge is generated in the spark plug, the internal combustion engine is in a misfire state, and finally the internal combustion engine can be stopped quickly and reliably.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態による内燃機関の無接点点火装置の要部構成を一部破断して示す正面図、図2は、本発明の実施形態による内燃機関の無接点点火装置を示す回路図である。   FIG. 1 is a partially cutaway front view of a main part configuration of a contactless ignition device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a contactless ignition device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. It is a circuit diagram.

図1において、無接点点火装置を構成するトリガコイル1およびエキサイタコイル2が、コ字状コアー8の両脚部8a、8bにそれぞれ巻装されている。ここでは、エキサイタコイル2が後述のロータ3の、回転方向4側の脚部8bに巻装され、トリガコイル1がこの回転方向とは反対側にある脚部8aに巻装されている。   In FIG. 1, a trigger coil 1 and an exciter coil 2 constituting a contactless ignition device are wound around both leg portions 8 a and 8 b of a U-shaped core 8. Here, the exciter coil 2 is wound around a leg portion 8b of the rotor 3 described later on the rotation direction 4 side, and the trigger coil 1 is wound around a leg portion 8a on the opposite side to the rotation direction.

また、コアー8の対向位置に、前記ロータ3が高速回転可能に配置されている。このロータ3は、アルミなどの非磁性の円柱状ブロックからなり、この円柱状ブロックには、磁石5を挟むようにして、一対の磁極6、7が埋設されている。   Further, the rotor 3 is arranged at a position facing the core 8 so as to be capable of high-speed rotation. The rotor 3 is made of a non-magnetic columnar block such as aluminum, and a pair of magnetic poles 6 and 7 are embedded in the columnar block with a magnet 5 interposed therebetween.

これらの磁極6、7は、ロータ3の外周に一部が露出しており、ロータ3の回転中にコアー8の両脚部8a、8b端面に対向状態にて通過可能となっている。また、コアー8の両脚部8a、8b端面は、円弧状に形成され、ロータ3の外周面に対して一定幅のギャップ(距離)を保持可能にしている。   A part of the magnetic poles 6 and 7 is exposed on the outer periphery of the rotor 3, and can pass through the end surfaces of both the leg portions 8 a and 8 b of the core 8 while the rotor 3 is rotating. Further, the end surfaces of both the leg portions 8 a and 8 b of the core 8 are formed in an arc shape so that a gap (distance) having a constant width can be held with respect to the outer peripheral surface of the rotor 3.

なお、磁極6、7のサイズおよび設置間隔と、前記コアー8の両脚部8a、8bのサイズおよび間隔は、後述の充放電コンデンサ10の充放電タイミングやトリガタイミングに応じて設定されている。   In addition, the size and installation interval of the magnetic poles 6 and 7 and the size and interval of both the leg portions 8a and 8b of the core 8 are set according to the charge / discharge timing and trigger timing of the charge / discharge capacitor 10 described later.

図2は、前記内燃機関の無接点点火装置を示す回路図である。同図において、エキサイタコイル2にはダイオード9、点火用充放電コンデンサ10およびイグニッションコイル11の一次コイル11aが直列接続され、これらは、エキサイタコイル2が誘起する正の電圧を点火用充放電コンデンサ10に充電する充電回路を構成している。   FIG. 2 is a circuit diagram showing a contactless ignition device for the internal combustion engine. In the figure, a diode 9, an ignition charging / discharging capacitor 10 and a primary coil 11a of an ignition coil 11 are connected in series to the exciter coil 2, and these generate a positive voltage induced by the exciter coil 2 in the ignition charging / discharging capacitor 10 Constitutes a charging circuit for charging.

また、点火用充放電コンデンサ10は、スイッチング素子としてのサイリスタ12のアノード・カソードおよびイグニッションコイル11の一次コイル11aとともに直列接続されている。これらのサイリスタ12およびイグニッションコイル11は、点火用充放電コンデンサ10の充電電荷をイグニッションコイル11の1次コイル11aへ放電する放電回路を構成している。   The ignition charge / discharge capacitor 10 is connected in series with the anode / cathode of the thyristor 12 as a switching element and the primary coil 11a of the ignition coil 11. The thyristor 12 and the ignition coil 11 constitute a discharge circuit that discharges the charge of the ignition charge / discharge capacitor 10 to the primary coil 11 a of the ignition coil 11.

これによれば、サイリスタ12がトリガされて導通したとき、前記点火用充放電コンデンサ10の充電電荷をイグニッションコイル11に放出する。なお、このサイリスタ12は、トリガによってエキサイタコイル2をシャントして点火用充放電コンデンサ10への充電を阻止するようにも機能する。   According to this, when the thyristor 12 is triggered and becomes conductive, the charge of the ignition charge / discharge capacitor 10 is discharged to the ignition coil 11. The thyristor 12 also functions to prevent charging of the ignition charge / discharge capacitor 10 by shunting the exciter coil 2 by a trigger.

さらに、前記イグニッションコイル11の二次コイル11bには点火プラグ13が接続されている。さらに、前記サイリスタ12のアノード・カソード間には、充放電コンデンサ10に対する電圧充電用を兼ねる逆流防止用のダイオード14が接続されている。   Further, a spark plug 13 is connected to the secondary coil 11 b of the ignition coil 11. Further, between the anode and the cathode of the thyristor 12, a backflow preventing diode 14 that also serves to charge the charge / discharge capacitor 10 is connected.

一方、トリガコイル1の両端子には、制御パルスを出力する制御手段としてのマイクロコンピュータ(マイコン)15が接続されている。このマイクロコンピュータ15は、前記充放電コンデンサ10の充電および放電を制御する。このため、このマイクロコンピュータ15の出力端子には、前記制御パルスを入力するための前記サイリスタ12のゲートが接続されている。   On the other hand, both terminals of the trigger coil 1 are connected to a microcomputer 15 as control means for outputting a control pulse. The microcomputer 15 controls charging and discharging of the charge / discharge capacitor 10. Therefore, the output terminal of the microcomputer 15 is connected to the gate of the thyristor 12 for inputting the control pulse.

また、前記マイクロコンピュータ15は、トリガコイル1が誘起する電圧を波形整形し、デジタル変換して、所定のプログラムに従って信号処理を実施し、得られた制御パルスを、前記サイリスタ12のゲートに入力するように機能する。   Further, the microcomputer 15 shapes the voltage induced by the trigger coil 1, performs digital conversion, performs signal processing according to a predetermined program, and inputs the obtained control pulse to the gate of the thyristor 12. To function.

マイクロコンピュータ15の電源端子16には、抵抗17、ダイオード18、19を介してストップ端子20が接続されている。このストップ端子20とグランドとの間には自己復帰型のストップスイッチ21が接続されている。   A stop terminal 20 is connected to the power supply terminal 16 of the microcomputer 15 via a resistor 17 and diodes 18 and 19. A self-return type stop switch 21 is connected between the stop terminal 20 and the ground.

前記ダイオード18、19の接続点は、マイクロコンピュータ15の出力保持モード端子Pに接続されるとともに、ダイオード22を介して前記ダイオード14のアノードおよびエキサイタコイル2の一端に接続されている。また、前記出力保持モード端子Pと電源端子16との間にノイズ対策用のダイオード23が接続されている。   The connection point of the diodes 18 and 19 is connected to the output holding mode terminal P of the microcomputer 15 and is connected to the anode of the diode 14 and one end of the exciter coil 2 via the diode 22. In addition, a noise countermeasure diode 23 is connected between the output holding mode terminal P and the power supply terminal 16.

次に、この内燃機関の無接点点火装置の動作を、図3に示す回路各部のタイミングチャートを参照しながら説明する。ここでは、初めに内燃機関の点火制御動作について述べ、この後に内燃機関のストップ制御動作について述べる。   Next, the operation of the contactless ignition device for the internal combustion engine will be described with reference to the timing chart of each part of the circuit shown in FIG. Here, the ignition control operation of the internal combustion engine will be described first, and then the stop control operation of the internal combustion engine will be described.

まず、内燃機関が作動し、ロータ3が図1において矢印4方向に回転すると、このロータ3に対向するコアー8上のトリガコイル1およびエキサイタコイル2には、図3(a)、(h)に示す波形の電圧がそれぞれ誘起される。   First, when the internal combustion engine is operated and the rotor 3 rotates in the direction of the arrow 4 in FIG. 1, the trigger coil 1 and the exciter coil 2 on the core 8 facing the rotor 3 are provided with FIGS. Each voltage of the waveform shown in FIG.

そして、このエキサイタコイル2の誘起電圧のうち、正の電圧はダイオード9、およびイグニッションコイル11の一次コイル11aを介して、点火用充放電コンデンサ10に印加され、この点火用充放電コンデンサ10に電荷が充電される。この充電電荷は、図3(g)に示すように、後述の放電タイミングまで保持される。   Of the induced voltage of the exciter coil 2, a positive voltage is applied to the charge / discharge capacitor 10 for ignition via the diode 9 and the primary coil 11 a of the ignition coil 11, and the charge / discharge capacitor 10 for charge is charged. Is charged. As shown in FIG. 3G, this charged charge is held until a discharge timing described later.

一方、トリガコイル1の誘起電圧は、エキサイタコイル2の、正の誘起電圧の立ち上がりより所定周期進んで立ち下がっており、マイクロコンピュータ15に入力される。   On the other hand, the induced voltage of the trigger coil 1 falls by a predetermined period from the rising of the positive induced voltage of the exciter coil 2 and is input to the microcomputer 15.

前記マイクロコンピュータ15は、トリガコイル1の誘起電圧を波形整形し、設定レベルを超える正負の電圧から、図3(b)に示すような、2つの正の入力パルスp1、p2と、図3(c)に示すような1つの正の入力パルスp3とをそれぞれ取り出して認識する。   The microcomputer 15 shapes the induced voltage of the trigger coil 1 and generates two positive input pulses p1 and p2 as shown in FIG. 3B from positive and negative voltages exceeding the set level, and FIG. Each positive input pulse p3 as shown in c) is extracted and recognized.

ここで、図3(b)は、図3(a)の正の入力電圧に基づいて得られた正のパルスp1、p2であり、図3(c)は、図3(a)の負の入力電圧に基づいて得られる正のパルスp3である。また、パルスp3は、2つのパルスp1、p2間に位置している。   Here, FIG. 3B is the positive pulses p1 and p2 obtained based on the positive input voltage of FIG. 3A, and FIG. 3C is the negative pulse of FIG. This is a positive pulse p3 obtained based on the input voltage. The pulse p3 is located between the two pulses p1 and p2.

内燃機関の起動時においては、マイクロコンピュータ15は、認識した図3(c)に示すようなパルスp3の入力と同期して、図3(d)に示すような制御パルスp5を出力し、これをサイリスタ12のゲートに入力する。この制御パルスp5は、充放電コンデンサ10の電荷を、内燃機関の次の回転周期で放電するために利用される。   At the start of the internal combustion engine, the microcomputer 15 outputs a control pulse p5 as shown in FIG. 3 (d) in synchronization with the recognized input of the pulse p3 as shown in FIG. 3 (c). Is input to the gate of the thyristor 12. The control pulse p5 is used for discharging the charge of the charge / discharge capacitor 10 at the next rotation cycle of the internal combustion engine.

従って、この制御パルスp5の出力によってサイリスタ12がトリガされると、1周期前に充放電コンデンサ10に充電されていた充電電荷が、サイリスタ12のアノード、カソードを通してイグニッションコイル11の一次コイル11aに放電される。このため、二次コイル11bには瞬時に高電圧が印加され、点火プラグ13に火花が発生し、内燃機関内の混合気に着火が行われる。   Therefore, when the thyristor 12 is triggered by the output of the control pulse p5, the charge charged in the charge / discharge capacitor 10 one cycle before is discharged to the primary coil 11a of the ignition coil 11 through the anode and cathode of the thyristor 12. Is done. For this reason, a high voltage is instantaneously applied to the secondary coil 11b, a spark is generated in the spark plug 13, and the air-fuel mixture in the internal combustion engine is ignited.

この内燃機関起動時における制御パルスによる混合気の着火は、内燃機関の起動時の、例えば2〜6回転程度分実施される。これにより、内燃機関の回転はスムースに立ち上がって、次第に通常運転モード(メインモード)の回転数に上昇していく。   The ignition of the air-fuel mixture by the control pulse at the start of the internal combustion engine is performed for, for example, about 2 to 6 revolutions at the start of the internal combustion engine. As a result, the rotation of the internal combustion engine rises smoothly and gradually increases to the rotation speed of the normal operation mode (main mode).

一方、内燃機関が起動し、回転数が徐々に上昇すると、マイクロコンピュータ15は、認識した図3(b)に示すようなパルスp1に基づいて、図3(f)に示す制御パルスp4を生成し、この制御パルスp4をサイリスタ12のゲートに入力する。なお、マイクロコンピュータ15は、前記起動時の2〜6回転程度経過後、制御パルスp3の入力に同期して制御パルスp5の出力を停止し、前記パルスp1に基づき制御パルスp4を生成する制御に切り替わる。   On the other hand, when the internal combustion engine is started and the rotational speed gradually increases, the microcomputer 15 generates the control pulse p4 shown in FIG. 3 (f) based on the recognized pulse p1 shown in FIG. 3 (b). The control pulse p4 is input to the gate of the thyristor 12. Note that the microcomputer 15 stops the output of the control pulse p5 in synchronization with the input of the control pulse p3 after about 2 to 6 rotations at the time of starting, and generates the control pulse p4 based on the pulse p1. Switch.

前記制御パルスp4は、パルスp1の立ち上がりタイミングからパルスp2の立ち上がりタイミングまでの時間t1内に位置するように、マイクロコンピュータ15による信号処理によって制御される。   The control pulse p4 is controlled by signal processing by the microcomputer 15 so as to be located within a time t1 from the rising timing of the pulse p1 to the rising timing of the pulse p2.

前記パルスp1の立ち上がりタイミングからパルスp2の立ち上がりタイミングまでの前記時間t1は、内燃機関の回転数(回転速度)に関する情報であり、この時間t1内における制御パルスp4の位置(時間t2)もまた内燃機関回転数に関する情報である。   The time t1 from the rising timing of the pulse p1 to the rising timing of the pulse p2 is information on the rotational speed (rotational speed) of the internal combustion engine, and the position (time t2) of the control pulse p4 within the time t1 is also the internal combustion engine. Information on the engine speed.

そして、前記制御パルスp4は、前記サイリスタ12のゲートに入力されてこれをトリガし、前記充放電コンデンサ10の放電タイミング、つまり内燃機関の点火タイミングを決定する制御信号となる。従って、この制御信号は、内燃機関の回転速度を決定する情報となる。   The control pulse p4 is input to the gate of the thyristor 12 to trigger it, and becomes a control signal for determining the discharge timing of the charge / discharge capacitor 10, that is, the ignition timing of the internal combustion engine. Therefore, this control signal becomes information for determining the rotational speed of the internal combustion engine.

この制御パルスp4を、パルスp1に対してマイクロコンピュータ15によるデジタル処理によって、進角方向〈矢印S方向)または遅角方向(矢印R方向)に移動させることで、内燃機関の点火タイミングを、ユーザが内燃機関の特性に応じて自由に設定することができる。   By moving the control pulse p4 in the advance direction <arrow S direction) or the retard direction (arrow R direction) by digital processing by the microcomputer 15 with respect to the pulse p1, the ignition timing of the internal combustion engine is set to the user. Can be freely set according to the characteristics of the internal combustion engine.

マイクロコンピュータ15は、前記時間t1を計測することによって現在の内燃機関回転数を把握し、一周期後にトリガコイル1から得られる最初の前記パルスp1波形を基準にして、任意に設定された時間t2で、図3(g)に示すように充放電コンデンサ10の電荷を放電させる。   The microcomputer 15 grasps the current internal combustion engine speed by measuring the time t1, and arbitrarily sets the time t2 based on the first pulse p1 waveform obtained from the trigger coil 1 after one cycle. Thus, the charge of the charge / discharge capacitor 10 is discharged as shown in FIG.

これにより、内燃機関の点火タイミングが制御される。この時間t2(点火タイミング)は、プログラムによるデジタル信号処理によって内燃機関回転数ごとに任意に設定しておくことができる。   Thereby, the ignition timing of the internal combustion engine is controlled. This time t2 (ignition timing) can be arbitrarily set for each engine speed by digital signal processing by a program.

従って、マイクロコンピュータ15がプログラムにより制御パルスp4の位置を切り替えることで、内燃機関の回転数が十分に立ち上がった後、減速操作を認識した場合に、内燃機関の回転数を前記プログラムに従って予め設定されたアイドリング回転数に安定保持させておくことができる。また、その後、前記プログラムに従って、適時に目的回転数に速やかに立ち上げることも可能になる。   Therefore, when the microcomputer 15 switches the position of the control pulse p4 according to a program and the speed of the internal combustion engine rises sufficiently and then recognizes a deceleration operation, the speed of the internal combustion engine is preset according to the program. The idling speed can be kept stable. In addition, after that, it is possible to quickly start up to the target rotational speed in a timely manner according to the program.

このように、プログラム上で前記時間t2を予め固定的または任意に設定しておくことで、点火プラグへの点火電圧の供給タイミングを調節し、内燃機関の回転数を設定、変更することができる。これにより、例えば内燃機関の過回転防止や高速領域からアイドリング領域への内燃機関回転の急速応答制御を、簡単に実施することができる。   In this way, by setting the time t2 in a fixed or arbitrary manner in advance in the program, the timing for supplying the ignition voltage to the spark plug can be adjusted, and the rotational speed of the internal combustion engine can be set and changed. . As a result, for example, it is possible to easily carry out the rapid response control of the internal combustion engine rotation from the high speed region to the idling region or the prevention of over-rotation of the internal combustion engine.

次に、内燃機関の前記ストップ制御動作について説明する。   Next, the stop control operation of the internal combustion engine will be described.

前記のような内燃機関の運転中においては、マイクロコンピュータ15の出力保持モード端子Pには、電源電圧(例えば、+5V)が印加されている。   During the operation of the internal combustion engine as described above, a power supply voltage (for example, +5 V) is applied to the output holding mode terminal P of the microcomputer 15.

このため、マイクロコンピュータ15はストップモード動作に入っておらず、図3(f)に示す制御パルスp4をサイリスタ12のゲートに入力し、前述のような点火プラグ13の点火動作を継続する。   For this reason, the microcomputer 15 is not in the stop mode operation, and the control pulse p4 shown in FIG. 3 (f) is input to the gate of the thyristor 12, and the ignition operation of the spark plug 13 as described above is continued.

マイクロコンピュータ15は、ストップスイッチ21のプッシュオン操作で、出力保持モード端子Pの電位が、図3(e)に示すように、グランドに低下するのを監視する。そして、マイクロコンピュータ15は、出力保持モード端子Pの電位が、制御パルスp4の2回分連続して低下していることを検出したとき、ハイレベルの制御信号をサイリスタ12のゲートへ内燃機関の回転数が設定回転数まで低下する間、連続出力する。   The microcomputer 15 monitors that the potential of the output holding mode terminal P is lowered to the ground as shown in FIG. 3E by the push-on operation of the stop switch 21. When the microcomputer 15 detects that the potential of the output holding mode terminal P is continuously decreased by two times of the control pulse p4, the microcomputer 15 rotates the internal combustion engine to the gate of the thyristor 12. Outputs continuously while the number drops to the set speed.

この制御信号が継続出力される期間中、サイリスタ12のゲートがトリガされ、サイリスタ12はエキサイタコイル2をシャントして、充放電コンデンサ10への充電が行われなくなる。しかし、プログラム制御により出力を出し続けるとマイクロコンピュータ15の消費電力が大きくなってしまい、内燃機関の停止までマイクロコンピュータ15による出力の固定ができなくなってしまう。この状態を解消する為、内燃機関の回転数が設定回転数まで低下した場合に出力をL0固定にする。これにより充放電コンデンサ10への充電が行われるようなるが、プログラム制御によりマイクロコンピュータ15が出力をしなくなるのでサイリスタ12がトリガされることはなくなり内燃機関は失火状態になり、急速かつ安全に停止する。   During the period in which this control signal is continuously output, the gate of the thyristor 12 is triggered, and the thyristor 12 shunts the exciter coil 2 so that the charging / discharging capacitor 10 is not charged. However, if the output is continued by program control, the power consumption of the microcomputer 15 increases, and the output of the microcomputer 15 cannot be fixed until the internal combustion engine is stopped. In order to eliminate this state, the output is fixed to L0 when the rotational speed of the internal combustion engine falls to the set rotational speed. As a result, the charging / discharging capacitor 10 is charged. However, since the microcomputer 15 does not output by program control, the thyristor 12 is not triggered and the internal combustion engine becomes misfired and stops quickly and safely. To do.

前記ストップスイッチ21は自己復帰型であるため、前記プッシュオン操作後、直ちに解除(オフ)されて、出力保持モード端子Pの電位が速やかに回復するが、マイクロコンピュータ15によりサイリスタ12への入力が制御されているため、内燃機関の停止状態が維持される。この停止状態が維持されている間に、マイクロコンピュータ15の電源電圧が、マイクロコンピュータ15の動作電圧を下回ると、前記ストップ保持モードが解除される。   Since the stop switch 21 is a self-returning type, it is immediately released (turned off) after the push-on operation, and the potential of the output holding mode terminal P quickly recovers. However, the microcomputer 15 makes an input to the thyristor 12. Since it is controlled, the stopped state of the internal combustion engine is maintained. If the power supply voltage of the microcomputer 15 falls below the operating voltage of the microcomputer 15 while this stop state is maintained, the stop holding mode is canceled.

従って、以後は、内燃機関を起動することにより、パワーオンリセットが働き、前記パルスp1、p2、p3によって生成される制御パルスp4による内燃機関の運転が再開可能になる。   Therefore, after that, by starting the internal combustion engine, a power-on reset works, and the operation of the internal combustion engine by the control pulse p4 generated by the pulses p1, p2, and p3 can be resumed.

以上のように、本実施形態によれば、マイクロコンピュータ15に、グランドとの間に自己復帰型のストップスイッチ21を接続する出力保持モード端子Pを設け、前記ストップスイッチ21のストップ操作によって前記出力保持モード端子Pをグランドに接続したとき、マイクロコンピュータが、プログラム制御によりサイリスタに対する制御入力をハイレベルに固定するようにしたので、充放電コンデンサ10の充電を確実かつ急速に規制でき、従って内燃機関を急速停止することができる。また、この動作を簡単な回路構成によりローコストに実現できる。   As described above, according to the present embodiment, the microcomputer 15 is provided with the output holding mode terminal P for connecting the self-return type stop switch 21 to the ground, and the output is performed by the stop operation of the stop switch 21. When the holding mode terminal P is connected to the ground, the microcomputer fixes the control input to the thyristor at a high level by program control, so that charging of the charge / discharge capacitor 10 can be regulated reliably and rapidly, and therefore the internal combustion engine. Can be stopped quickly. Further, this operation can be realized at a low cost by a simple circuit configuration.

本発明にかかる内燃機関の無接点点火装置は、簡単でローコストな回路構成によって、ストップスイッチ操作時に、イグニッションコイルへの点火電圧の供給を停止させ、内燃機関が停止するまで内燃機関を失火状態に保持することができるという効果を有し、内燃機関の点火装置をストップスイッチ操作によって失火制御可能にする内燃機関の無接点点火装置等として有用である。   A non-contact ignition device for an internal combustion engine according to the present invention has a simple and low-cost circuit configuration, and stops the supply of ignition voltage to the ignition coil when the stop switch is operated, so that the internal combustion engine is in a misfire state until the internal combustion engine stops. The present invention is useful as a non-contact ignition device for an internal combustion engine that has an effect of being able to hold and enables misfire control of the ignition device for the internal combustion engine by a stop switch operation.

本発明の実施形態による内燃機関の無接点点火装置の要部構成を一部破断して示す正面図である。1 is a partially cutaway front view of a main part configuration of a contactless ignition device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による内燃機関の無接点点火装置を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a contactless ignition device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 図2における回路各部の信号波形を示すタイミングチャートである。3 is a timing chart showing signal waveforms at various parts of the circuit in FIG. 2.

符号の説明Explanation of symbols

1 トリガコイル
2 エキサイタコイル
3 ロータ
5 磁石
6、7 磁極
8 コアー
10 充放電コンデンサ
11 イグニッションコイル
12 サイリスタ(スイッチング素子)
13 点火プラグ
15 マイクロコンピュータ(制御手段)
21 ストップスイッチ
P 出力保持モード端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Trigger coil 2 Exciter coil 3 Rotor 5 Magnet 6, 7 Magnetic pole 8 Core 10 Charging / discharging capacitor | condenser 11 Ignition coil 12 Thyristor (switching element)
13 Spark plug 15 Microcomputer (control means)
21 Stop switch P Output hold mode terminal

Claims (3)

磁石を挟んで配置された2つの磁極を有するロータと、該ロータに対抗配置されて、エキサイタコイルおよびトリガコイルを巻装したコアーと、前記エキサイタコイルの正の誘起電圧を充電する点火用充放電コンデンサと、前記トリガコイルの誘起電圧によりトリガされて導通し、前記点火用充放電コンデンサの電荷をイグニッションコイルに供給するスイッチング素子と、を有する内燃機関の無接点点火装置であって、グランドとの間に自己復帰型のストップスイッチを接続する出力保持モード端子を有し、前記ストップスイッチのストップ操作によって前記出力保持モード端子をグランドに接続したとき、前記スイッチング素子をプログラムにより制御して、前記エキサイタコイルをシャントするマイクロコンピュータを備えることを特徴とする内燃機関の無接点点火装置。 A rotor having two magnetic poles arranged with a magnet interposed therebetween, a core arranged opposite to the rotor and wound with an exciter coil and a trigger coil, and charging / discharging for ignition charging a positive induced voltage of the exciter coil A non-contact ignition device for an internal combustion engine having a capacitor and a switching element that is triggered by an induced voltage of the trigger coil to be conductive, and that supplies a charge of the ignition charge / discharge capacitor to the ignition coil. An output holding mode terminal for connecting a self-return type stop switch in between, and when the output holding mode terminal is connected to the ground by a stop operation of the stop switch, the switching element is controlled by a program, and the exciter It is equipped with a microcomputer that shunts the coil. Non-contact ignition system for an internal combustion engine to be. 前記マイクロコンピュータによる前記スイッチング素子のトリガが、内燃機関の停止まで実行されることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の無接点点火装置。 2. The contactless ignition device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the trigger of the switching element by the microcomputer is executed until the internal combustion engine is stopped. 前記マイクロコンピュータは、前記出力保持モード端子の電位がマイクロコンピュータが出力する制御パルスの2回分連続してグランドレベルに低下したとき、前記スイッチング素子のゲートに対しマイクロコンピュータの出力を制御して入力させることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の無接点点火装置。 The microcomputer controls and inputs the output of the microcomputer to the gate of the switching element when the potential of the output holding mode terminal continuously decreases to the ground level for two times of the control pulse output by the microcomputer. The contactless ignition device for an internal combustion engine according to claim 1.
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