内燃机用点火装置的点火时刻控制方法和点火时刻控制装置

摘要

通过简化磁铁发电机构造，并使内燃机启动时的动作稳定化，来获得构造简单、小型的点火装置，并提高内燃机的安全性。在电容放电型内燃机用点火装置中，在发电线圈的输出电压的正向电压部分达到可获得继续的点火动作的周期检测电压值的时刻，通过得到的周期检测信号计算出点火定时信号，根据发电线圈的输出电压的滞后侧反向电压部分，获得峰值电压检测信号和启动电压检测信号，当处于将负荷结合于内燃机的预先设定的通常区域速度以下时，在峰值电压检测信号产生后立即输出点火信号，当处于通常区域速度以上时，从周期检测信号的输出时刻起，经过点火定时信号的时间后输出点火信号，启动时，按照周期检测信号，根据启动电压检测信号输出点火信号，从而不需要产生定时信号的线圈，并获得安全的启动动作。

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机用点火装置，特别是涉及电容放电型点火装置的点火时刻控制方法和点火时刻控制装置。

背景技术

为了获得内燃机的安全、高效地运行、燃料消耗率的降低、及废气的净化，要求将点火时刻正确控制到所希望的时刻，所以，如日本特公平7-26602号公报所示那样，使用微机(微型计算机)进行点火时刻的控制。

上述已有技术采用如下结构：设置将发电线圈(励磁线圈)的输出电压变换成直流电压的电源电路，将该电源电路作为微机的电源，另外，当内燃机处于低速时，根据从脉冲发生器线圈提供的低速时点火位置信号提供点火信号，通过时钟脉冲的计数，测量按照脉冲发生器线圈外部中断信号计算出的点火位置，进行点火动作。

按照该结构，不使用电池即可使微机工作，同时，还发挥出如下优良的功能：在不能获得使微机动作的电压的内燃机处于包括启动时的低速时，也可进行点火动作。

另外，作为内燃机用的电容放电型点火装置内、不具有产生用于确定点火时刻的信号的脉冲发生器线圈的方式的点火装置的过旋转防止方法，当内燃机的转速成为过旋转时，停止点火装置的点火动作，即成为不点火状态(例如参照日本特开平11-173248号公报)。

记载于该日本特开平11-173248号公报的技术根据电容放电型点火装置的发电线圈(励磁线圈)的输出电压的正向电压部分的大小，检测内燃机的转速，当检测出的转速在预先设定的适于使负荷运行的、作为运行速度范围的上限值的运行上限速度以下时，采用正常时控制模式，相反，当在运行上限速度以上时，采用过旋转防止控制模式。

在正常时控制模式下，每当发电线圈产生输出电压的正向电压部分时，进行充电电容器的充电，使内燃机的点火正常进行。

在过旋转防止控制模式下，交替地进行不点火控制和点火恢复控制，当在点火定时的期间检测出的转速处于运行上限速度以下时，使控制模式恢复到正常时控制模式；该不点火控制为，在设定的不点火期间，使发电线圈的正向电压部分短路，停止点火动作；该点火恢复控制为，在设定的点火期间，解除发电线圈的正向电压部分的短路，恢复点火装置的点火动作，并根据发电线圈的正向电压部分的大小检测出转速。

按照该结构，从点火期间不受电枢反作用的影响的发电线圈的正向电压部分，可稳定地检测出内燃机的转速，所以，可稳定地进行将转速保持在运行上限速度以下的控制，另外，无须特别设置用于检测内燃机的转速的传感器，所以，可发挥出实现结构简化的优点。

另外，作为内燃机用点火装置的停止机构，已知有这样的机构，即，与发电线圈并列地连接停止开关，由手动使该停止开关接通，而使发电线圈的两端子间短路，使得不能进行点火动作，从而使内燃机的运行停止。

对于仅由该手动停止开关实现的停止机构，在停止开关为按钮式的自恢复式常开触点式开关时，停止操作很容易，但相反的，也有这种不便，即需要持续按下停止开关直到内燃机完全停止，所以，操作变得麻烦。

另外，在停止开关为滑动式的自保持型开关时，由于稳定地自保持接通状态，所以，具有可通过将停止开关朝接通状态的切换，确实地使内燃机停止的优点，但相反的也有如下不便，即可能在忘记使该停止开关向断开状态的切换的状态下进行内燃机的启动动作，为此，有时内燃机的再启动变得困难。

因此，作为消除这样的不便的已有技术，具有这样的方法，即，在发电线圈的两端连接包含自恢复型的停止开关和充放电电容器的串联电路，在发电线圈的两端连接开关元件的阳极和阴极，并将该开关元件的栅极连接到充放电电容器的放电电路上(例如参照日本特开2000-240549号公报)。

然而，在上述已有技术的特公平7-26602号公报中，由于在发电线圈之外需要脉冲发生器线圈，所以，发电机构造变得复杂，同时，组装时要求高尺寸精度，所以，存在操作麻烦的问题。

另外，还存在如下问题：在不能获得使微机动作的电压的内燃机的低速时也要进行点火动作，所以，该低速时的内燃机的运行非常不稳定，为此，启动时的运行特别容易变得不稳定。

另外，还存在如下问题：由于脉冲发生器线圈被不动地固定，所以，从脉冲发生器线圈提供的低速时点火位置信号总在一定的旋转角的位置产生，为此，在低速区域，不能获得与内燃机的速度相适应的提前角动作，不能消除低速区域的内燃机的运行的不稳定性。

进而还存在如下问题：在内燃机的低速区域，即使由微机控制点火时刻，该点火时刻的设定是通过一定的计数开始位置对时钟脉冲进行计数而实现根据获得的转速信息而设定的时间信号的，所以，如果发生随着活塞接近上止点、发动机的转速下降这样的低速区域特有的旋转不均匀，则结果点火时刻大幅度提前，为此存在发生反冲的危险。

在上述作为已有技术的日本特开平11-1773248号公报中，存在如下问题：由不点火控制和点火恢复控制构成过旋转防止控制模式，交替地进行该不点火控制和点火恢复控制，但点火恢复控制与正常时控制模式中的点火控制完全相同，所以，由该点火恢复控制使在不点火控制中已开始下降的内燃机的转速再次上升，难以使内燃机的转速平滑下降。

另外，为了不发生上述问题，虽然也可考虑将使转速确实地下降到运行上限速度以下的时间宽度预先提供给不点火控制，但这样，就无需过旋转防止控制模式中的点火恢复控制，上述已有技术变得不成立，此时，成为不点火状态时的旋转转速与恢复到点火状态时的转速的差容易增大，为此，负荷的运行状态成为速度变动大、平滑性差的状态。

公开于上述已有技术的日本特开2000-240549号公报的技术存在如下问题：诚然，通过按钮型开关的停止开关的简单的按压操作，确实可使内燃机停止，但对于作为点火装置的主体部分的点火控制电路，需要进行阻抗等电路常数的适当设定、构成停止机构的各部件的额定设定等的麻烦的操作、及对点火控制电路的麻烦的连接安装处理，为此，操作和实施都很费事。

另外，存在如下问题：当充放电电容器和开关元件发生短路、断路等的故障时，失去停止功能，成为不安全的装置。

还存在如下问题：为了使内燃机停止，作为专用部件，除了停止开关外，需要充放电电容器和开关元件，还需要阻止反流用的二极管和电阻元件，所以，为了构成停止机构，需要多个部件，为此，结构变得复杂，价格变高。

在上述已有技术的日本特公平7-26602号公报中，存在如下问题：由于为了确保安全而设于输入部的限流电阻的作用，对发电线圈的反向电压部分进行充电的恒压电源部的、内燃机启动时的充电电压的提升迟缓，因此不能迅速地使微机启动，如不由反冲启动机使内燃机至少旋转3、4圈，则不发生点火，所以，难说其启动特性良好。

因此，本发明就是为了消除上述已有技术的问题而提出的，其目的在于简化发电机构造，使内燃机的启动时的动作稳定，以此为技术课题，获得构造简单、小型的点火装置，同时，提高内燃机的安全性。

另外，以使包括启动时的内燃机的低速区域的运转稳定为技术课题，以提高内燃机的安全性、获得可靠的点火动作为目的。

另外，在电容放电型内燃机用点火装置中，以将内燃机的转速确实而且稳定地保持在预先设定的、可稳定负荷并以良好效率运行的运行速度区域的上限即运行上限速度以下为技术课题，以提高内燃机的安全性、获得内燃机的高效的动作为目的。

另外，以可简单、可靠、安全地获得内燃机的停止为技术课题，以操作和构造简单并且可发挥高安全性、廉价地制作和实施为目的。

另外，以启动时迅速实现微机的启动为技术课题，以提高发动机的启动性能为目的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明中的权利要求1所述的发明提供一种内燃机用点火装置的点火时刻控制方法，在电容放电型内燃机用点火装置中，具有：将火花塞连接到二次侧的点火线圈；由内燃机驱动的高压磁铁发电机内的发电线圈；设于点火线圈的一次侧，用发电线圈的输出电压的正向电压部分充电的充电电容器；通过导通，使该充电电容器的电荷放电到点火线圈的一次线圈的放电用开关元件；

在正向电压部分达到作为可获得继续点火动作的电压值而预先设定的周期检测电压值的点火定时计算开始时刻，产生周期检测信号，根据该周期检测信号计算出转速，并生成确定作为与该计算出的转速对应的时间信号的点火定时信号的点火定时运算信号，

在输出电压的滞后侧反向电压部分达到峰值电压值的峰值检测时刻，产生峰值电压检测信号，并且滞后侧反向电压部分在输出周期检测信号的条件下，处于峰值检测时刻后的尽可能接近内燃机的上止点，而且在达到设定于可确实地检测的值的启动电压值的启动时刻，产生启动电压检测信号，当处于设定的待机速度以下时，在紧接峰值检测时刻之后将点火信号输出到放电用开关元件，

当处于待机速度以上时，在从点火定时计算开始时刻，经过用点火定时运算信号得到的点火定时信号的时间后，将点火信号输出到放电用开关元件，

并在启动时，在启动时刻，将点火信号输出到放电用开关元件。

在该权利要求1所述的发明中，从电容放电型内燃机用点火装置的发电线圈的输出电压中获得周期检测信号、峰值电压检测信号、及启动电压检测信号，根据从该周期检测信号获得的点火时刻信号、或峰值电压检测信号、启动电压检测信号，输出点火信号，所以，不需要用于输出点火信号的和用于检测转速的线圈，即脉冲发生器线圈。

在包括空转速度的待机速度以下的速度区域中，通过对内燃机安装高压磁铁发电机，在紧接设定为燃料耗费良好的点火位置或其附近的峰值检测时刻之后输出点火信号，所以，内燃机成为燃料耗费良好的待机状态(不结合负荷、空转的状态)。

在待机速度以上的速度区域中，对于该速度区域中的最希望点火的位置，在该最希望点火的位置前的附近的位置，而且在到达最希望点火的位置之前的期间，从设定为可获得能够计算出点火定时的时间的位置的点火定时计算开始时刻开始，在经过根据各转速确定的点火定时的时间后输出点火信号，所以，通过按最适合于各转速的提前角程度进行点火动作，来充分提高内燃机的输出，使结合的负荷以良好的效率运行。

启动时，在输出周期检测信号的条件下，即内燃机的转速达到使发电线圈产生可继续进行点火动作的输出电压的速度的条件下，在作为相对内燃机的上止点稍提前的位置或基本上不提前的位置的启动时刻，进行点火动作，所以，不产生反冲，可安全启动，并且，由于被设定为可确实地检测启动电压值的值，所以，可确实地启动。

权利要求2所述的本发明在权利要求1所述的发明的结构的基础上，增加这样的内容，即，在设定的待机速度与比该待机速度高的运行速度之间的运转速度区域中，从点火定时计算开始时刻，开始对用点火定时运算信号得到的点火定时信号进行计数。

在该权利要求2所述的发明中，在待机速度与运行速度之间的、使负荷运行的运转速度区域中，根据内燃机的转速设定点火时刻的提前角程度，所以，可迅速地实现与要求相应的输出的增减。

权利要求3所述的本发明在权利要求1所述的发明的结构的基础上，增加这样的内容，即，在设定的运行速度以上的高速区域中，从下一点火定时计算开始时刻对由在前一点火定时计算开始时刻计算出的点火定时运算信号获得的点火定时信号进行计数。

在该权利要求3所述的发明中，在运行速度以上的高速度区域中，由于点火定时运算信号的时间比计算出的点火定时的时间长，所以，不能进行适当的点火定时的设定，所以，将在前一循环中计算出的点火定时作为该循环的点火定时来使用，从而不发生点火定时的大的变动，使点火动作继续。

即，在该运行速度以上的高速区域中，不要求转速的增大，反而要求抑制转速的增大，所以，通过按前一循环的点火定时进行点火动作，点火时刻不提前，由此可达到转速的抑制。

权利要求4所述的本发明在权利要求1所述的发明的结构的基础上，增加这样的内容，即，在内燃机的旋转动作不稳定的、设定的下限速度以下的速度区域中，从紧接发生于与点火定时计算开始时刻相同的循环的峰值检测时刻之后，对由用点火定时计算开始时刻计算出的点火定时运算信号获得的点火时刻信号进行计数。

在该权利要求4所述的发明中，峰值检测时刻原本处于适合于进行点火动作的位置，所以，通过在紧接该峰值检测时刻之后对计算出的点火定时信号进行计数，即使例如内燃机的旋转动作变得不稳定、其循环的周期不规则地变长，点火时刻也不会相对内燃机的上止点过大地提前，从而使内燃机的旋转动作确实地继续。

权利要求5所述的发明在权利要求1所述的发明的结构的基础上，增加这样的内容，即，在设定的下限速度与待机速度之间的速度区域中，紧接峰值检测时刻之后将点火信号输出到放电用开关元件。

在该权利要求5所述的发明中，如上述那样，峰值检测时刻原本处于适合于进行点火动作的位置，所以，通过在紧接该峰值检测时刻之后进行点火动作，内燃机可进行稳定的点火动作。

另外，本发明中的权利要求6所述的发明提供一种内燃机用点火装置的点火时刻控制装置，安装于电容放电型内燃机用点火装置中，该电容放电型内燃机用点火装置具有：将火花塞连接到二次侧的点火线圈；由内燃机驱动的高压磁铁发电机内的发电线圈；设于点火线圈的一次侧，用发电线圈的输出电压的正向电压部分充电的充电电容器；通过导通，将该充电电容器的电荷放电到点火线圈的一次线圈的放电用开关元件；该点火时刻控制装置计算出内燃机的转速，根据该转速或作为该各转速的时间信号的点火定时信号，将作为触发信号的点火信号输出到放电用开关元件；

该点火时刻控制装置由恒压电源部、微机部、周期信号发生部、电压检测部构成；

恒压电源部由发电线圈的输出电压的反向电压部分进行充电，将恒定电压值的输出提供给微机部、周期信号发生部、电压检测部；

周期信号发生部在发电线圈的输出电压的正向电压部分达到作为可获得继续点火动作的电压值而预先设定的周期检测电压值的点火定时计算开始时刻，产生周期检测信号；

电压检测部将发电线圈的输出电压的滞后侧反向电压部分作为电压信号输出；

微机部根据从作为输入的周期检测信号的输入时刻的点火定时计算开始时刻到下一点火定时计算开始时刻之间的时间而计算出转速，生成确定作为与该转速对应的时间信号的点火定时信号的点火定时运算信号，根据输入的电压信号，在滞后侧反向电压部分达到峰值电压值的峰值检测时刻，产生峰值电压检测信号，并且电压信号在输出周期检测信号的条件下，处于峰值检测时刻后的、尽可能接近内燃机的上止点，而且在达到设定为可确实地检测出的值的启动电压值的启动时刻，产生启动电压检测信号，当处于设定的待机速度以下时，在从峰值检测时刻经过用点火定时运算信号得到的点火定时信号的时间后，将点火信号输出到放电用开关元件，另外，当处于待机速度以上时，在从点火定时计算开始时刻经过点火定时运算信号的时间后，将点火信号输出到放电用开关元件，并在启动时，在启动时刻将点火信号输出到放电用开关元件。

在该权利要求6所述的发明中，从电容放电型内燃机用点火装置的发电线圈的输出电压中获得周期检测信号、峰值电压检测信号、及启动电压检测信号，根据该周期检测信号获得的点火定时信号或峰值电压检测信号、及启动电压检测信号，输出点火信号，所以，不需要作为用于输出点火信号的和用于检测转速的线圈的脉冲发生器线圈，另外，由于具有由发电线圈的输出电压的反向电压部分进行充电、将一定电压值的输出供给到微机部和周期信号发生部的恒压电流部，所以，不需要电池。

分别由专用的周期信号发生部和电压检测部获得从正向电压获得的周期检测信号和从反向电压获得的电压信号，所以，周期信号发生部和电压检测部的电路结构简单，同时，可按良好的精度稳定、确实地获得周期检测信号和电压信号。

在待机速度以下的速度区域中，通过在内燃机中安装高压磁铁发电机，使内燃机成为燃料消耗良好的待机状态，在待机速度以上的速度区域中，以最适合于各转速的提前角程度进行点火动作，由此充分提高内燃机的输出，使结合的负荷以良好效率运行，在启动时，安全地启动，并且，设定为可确实地检测启动电压值的值，所以，可确实地启动。

权利要求7所述的本发明在权利要求6所述的发明的结构的基础上，增加这样的内容，即，微机部为将复位IC安装于微机中的结构，将恒压电源部的恒压输出值设定为与微机的可动作电压的上限值接近的值，恒压电源部输出恒压输出值，从而解除复位IC进行的对微机的复位。

在该权利要求7所述的发明中，将恒压电源部的恒压输出值设定为接近微机的可动作电压的上限值的值，所以，即使电涌噪声侵入到恒压电源部的恒压输出信号中，也可充分减小该电涌噪声值相对恒压输出值的大小的比例，可几乎完全消除电涌相对微机的不良影响。

通过由恒压电源部输出恒压输出值来实现复位IC进行的微机的复位的解除，所以，在内燃机的转速成为使恒压电源部输出恒压输出信号的值的状态下，使微机启动，所以，在微机已启动的状态即启动时，内燃机处于进行稳定的旋转动作的速度区域，这样，内燃机的启动特性极为良好。

本发明中的权利要求8所述的发明提供一种内燃机用点火装置的点火时刻控制方法，在电容放电型内燃机用点火装置中，具有：将火花塞连接到二次侧的点火线圈；由内燃机驱动的高压磁铁发电机内的发电线圈；设于点火线圈的一次侧，用发电线圈的输出电压的正向电压部分充电的充电电容器；通过导通，使该充电电容器的电荷放电到点火线圈的一次线圈的放电用开关元件；其中：

在正向电压部分达到作为可获得继续点火动作的电压值而预先设定的周期检测电压值的点火定时计算开始时刻，产生周期检测信号，根据该周期检测信号计算出转速，

在输出电压的滞后侧反向电压部分达到峰值电压值的峰值检测时刻，产生峰值电压检测信号，并且滞后侧反向电压部分在周期检测信号被输出的条件下，位于峰值检测时刻后的尽可能接近反冲区域外的内燃机的上止点的位置，而且在达到设定为可确实地检测的值的启动电压值的启动时刻，产生启动电压检测信号，

在作为内燃机稳定旋转的速度区域的下限的下限速度以下的低速区域中，以根据设定提前角特性线和设定的容许误差范围决定的分压比，以启动电压值为基点对该下限速度时的滞后侧反向电压部分进行分压，获得表示使各分压值恒定的角度·速度特性的恒压特性线，在滞后侧反向电压部分的值与容许误差范围内的恒压特性线上的值一致的时刻，将点火信号输出到放电用开关元件，

启动时，在启动时刻将点火信号输出到放电用开关元件。

在该权利要求8所述的发明中，从电容放电型内燃机用点火装置的发电线圈的输出电压中获得周期检测信号、峰值电压检测信号、及启动电压检测信号，根据从该周期检测信号获得的点火定时信号、或峰值电压检测信号、启动电压检测信号，输出点火信号，所以，不需要用于输出点火信号的和用于检测转速的线圈，即脉冲发生器线圈。

启动时，在输出周期检测信号的条件下，即内燃机的转速达到使发电线圈产生可进行继续点火动作的输出电压的速度的条件下，在作为相对内燃机的上止点稍提前的位置或基本上不提前的位置的启动时刻，进行点火动作，所以，不产生反冲，可启动，同时，由于设定为可确实地检测启动电压值的值，所以，可确实地启动。

在内燃机的旋转动作状态易于变得不稳定的、下限速度以下的、包括启动时的低速区域中，在计算出的转速时的滞后侧反向电压部分的值与位于容许误差范围内的各恒压特性曲线的某一个相一致的位置(旋转角位置)，输出点火信号。

这样，在滞后侧反向电压部分的值与容许误差范围内的各恒压特性线的某个值相一致时，输出点火信号，所以，不受内燃机的旋转动作的不稳定的影响，当滞后侧反向电压部分的值达到可获得确实的点火动作的值时，进行点火动作，从而使点火动作稳定。

本发明中的权利要求9所述的发明提供一种电容放电型内燃机用点火装置中的发挥过旋转防止作用的点火时刻控制方法，该电容放电型内燃机用点火装置具有：将火花塞连接到二次侧的点火线圈；由内燃机驱动的高压磁铁发电机内的发电线圈；设于点火线圈的一次侧，用发电线圈的输出电压的正向电压部分充电的充电电容器；通过点火信号的输入而导通，来使该充电电容器的电荷放电到点火线圈的一次线圈的放电用开关元件；

在发电线圈的输出电压的正向电压部分达到作为可获得继续点火动作的电压值而预先设定的周期检测电压值的点火定时计算开始时刻，产生周期检测信号，根据该相邻的周期检测信号间的时间检测出内燃机的转速，当检测出的转速在预先设定的运行上限速度以下时，使放电用开关元件进行导通·断开动作，成为进行点火动作的正常点火动作状态，

当转速超过运行上限速度时，使放电用开关元件为导通维持状态，成为使点火动作停止的不点火状态，并且，在正向电压部分之前产生的输出电压的前侧反向电压部分达到预先设定的预备周期检测电压值的时刻，产生预备周期检测信号，根据该相邻的预备周期检测信号间的时间检测出转速，当该检测出的转速比运行上限速度低时，解除放电用开关元件的导通维持状态，使其恢复到正常点火动作状态，防止过旋转。

虽然内燃机的转速超过运行上限速度时放电用开关元件为导通维持状态，点火装置为不点火状态，但在该不点火状态下，点火动作停止，所以，内燃机的转速确实地开始下降，可确实地防止转速上升到危险区域。

在点火装置的不点火状态时，也根据发电线圈的输出电压内不受正向电压部分的电枢反作用影响的前侧反向电压部分，检测转速，所以，与正常点火动作状态时一样，总能正确且可靠地检测内燃机的转速，由此实时正确地检测出不点火导致的内燃机的转速的下降程度。

权利要求10所述的本发明在权利要求9所述的发明的结构的基础上，增加这样的内容，即，预先设定使点火装置从不点火状态恢复到正常点火动作状态的、速度比运行上限速度低的点火恢复速度，将该点火恢复速度设定为，在不使负荷的运行产生故障的范围内，且在恢复后不能立即达到运行上限速度的值。

在该权利要求10所述的发明中，将点火恢复速度与运行上限速度的差设定为不使负荷的运行发生故障的程度，所以，该速度差被设定为，在点火装置从不点火状态恢复到正常点火动作状态时，成为不使内燃机的旋转动作产生大的紊乱的值，即尽可能小的值。

另外，该点火恢复速度与运行上限速度的差被设定为，在转速成为点火恢复速度，点火动作恢复后，不能立即达到运行上限速度的值，所以，可确实地防止如下不良动作的发生，即，点火装置的动作状态在运行上限速度附近频繁地反复进行不点火状态和正常点火动作状态的切换。

权利要求11所述的本发明在权利要求9或10所述的发明的结构的基础上，增加这样的内容，即，将预备周期检测电压值设为输出电压的前侧反向电压部分的峰值。

在该权利要求11所述的发明中，将预备周期检测电压值预先设定为具体的电压值，不是将该电压值与输入电压值相比较而检测，而是监视输出电压的前侧反向电压部分的变化，检测电压值的反转变化点即可，所以，要求的电路结构简单，并且可稳定地获得可靠的动作。

本发明中的权利要求12所述的发明提供一种内燃机用点火装置的点火时刻控制方法，该内燃机用点火装置将点火时刻控制装置安装于电容放电型内燃机用点火电路中，进行停止动作，该电容放电型内燃机用点火电路具有：将火花塞连接到二次侧的点火线圈；由内燃机驱动的高压磁铁发电机内的发电线圈；设于上述点火线圈的一次侧，用上述发电线圈的输出电压的正向电压部分充电的充电电容器；通过点火信号的输入而导通，来使该充电电容器的电荷放电到上述点火线圈的一次线圈的放电用开关元件；

该点火时刻控制装置在上述正向电压部分达到作为可获得继续点火动作的电压值而预先设定的周期检测电压值的点火定时计算开始时刻，产生周期检测信号，根据该相邻的周期检测信号间的时间，检测出内燃机的转速，并在必要时将上述点火信号输出到放电用开关元件；

通过上述发电线圈的正向端子与地线的短路，使得不能产生上述周期检测信号，

当自最后产生的上述周期检测信号的时间超过停止时间时，继续输出上述点火信号，上述停止时间预先设定为比上述发电线圈的正向端子与地线的短路时间短、且至少比短路时内燃机的1个循环长的时间。

在该权利要求12所述的发明中，由于在内燃机的动作过程中，当发电线圈的正向端子与地线短路时，不产生输出电压的正向电压部分，所以，不能产生周期检测信号，不输出周期检测信号。

当不输出该周期检测信号之后的时间，即自最后产生的周期检测信号的时间比作为比发电线圈的正向端子与地线的短路时间短的时间而预先设定的停止时间长时，继续输出点火信号，直到该点火信号不能输出，即直到内燃机停止。

由于继续输出点火信号时，放电用开关元件维持为导通状态，所以，即使解除发电线圈的正向端子与地线的短路，成为在发电线圈中感应出正向电压的状态，感应出的正向电压部分也会因放电用开关元件而被旁路掉，不充电到充电电容器，因此，在内燃机停止之前不进行点火动作，内燃机完全停止。

即，即使经过短路时间，发电线圈的正向端子与地线之间的短路被解除，发电线圈的正向端子也成为由放电用开关元件接地的状态，所以，不能进行点火动作。

另外，即使进行点火控制的部分产生故障、不能进行点火时刻控制，也能通过维持发电线圈的正向端子与地线的短路，使点火动作停止，确实地使内燃机停止，所以，可发挥出高安全性。

权利要求13所述的发明在权利要求12所述的发明的结构的基础上，增加这样的内容，即，将停止时间设定为比发电线圈的正向端子与地线的短路时的内燃机的3个循环稍长的时间。

在该权利要求13所述的发明中，即使在内燃机用点火装置中发生例如作为噪声的电涌而导致的不点火，该电涌导致的不点火基本上也几乎不会连续发生2次，所以，即使万一连续2次发生由电涌导致的不点火，该电涌导致的不点火状态的时间也不会超过内燃机的3个循环，而且伴随于电涌导致的不点火的信号不会与停止信号混淆，由此可防止电涌导致的不正常停止的发生。

本发明中的权利要求14所述的发明提供一种内燃机用点火装置的点火时刻控制装置，该内燃机用点火装置将点火时刻控制装置安装于电容放电型内燃机用点火电路中，该电容放电型内燃机用点火电路具有：将火花塞连接到二次侧的点火线圈；由内燃机驱动的高压磁铁发电机内的发电线圈；设于点火线圈的一次侧，用发电线圈的输出电压的正向电压部分充电的充电电容器；通过点火信号的输入而导通，来使该充电电容器的电荷放电到点火线圈的一次线圈的放电用开关元件；

点火时刻控制装置计算出内燃机的转速，并根据该转速或作为该各转速的时间信号的点火定时信号，将作为触发信号的点火信号输出到放电用开关元件；

该点火时刻控制装置由恒压电源部、微机部、周期信号发生部构成；恒压电源部由发电线圈的输出电压的反向电压部分进行充电，将恒定电压值的输出供给到微机部和周期信号发生部；周期信号发生部在发电线圈的输出电压的正向电压部分达到作为可获得继续点火动作的电压值而预先设定的周期检测电压值的点火定时计算开始时刻，产生周期检测信号；微机部根据从点火定时计算开始时刻到下一点火定时计算开始时刻之间的时间计算出转速，必要时将点火信号输出到放电用开关元件，该点火定时计算开始时刻是输入的周期检测信号的输入时刻；

在该内燃机用点火装置中，由作为自恢复型常开触点的停止开关和停止计数器构成，该停止开关设于发电线圈的正向端子与地线之间；

在微机部内，根据周期检测信号，将预先设定为比停止开关产生的短路时间短且至少比短路时内燃机的1个循环长的时间的停止时间的计数清零，当该计数变得比停止时间大时，指示点火信号继续输出。

在该权利要求14所述的发明中，在内燃机正常旋转动作的状态下，周期检测信号对各循环输出，所以，由停止计数器进行的停止时间的计数对各循环进行清零，重新开始计数。

为此，无论发电线圈的正向端子与地线的短路何时发生，也可正确而且可靠地实施停止时间的计数动作。

停止时间设定为至少比通常进行旋转动作的内燃机的1个循环长的时间，所以，停止时间的计数不超过该预先设定的停止时间，为此，点火信号仅在必要时输出，进行正常的点火动作。

另外，由于将点火动作获得的周期检测信号作为停止时间的计数清零信号，所以，只要点火装置正常动作，则可确实地将停止时间的计数清零，从而确实地防止内燃机的不正常停止。

为了使内燃机停止，通过停止开关的开关操作将发电线圈的正向端子与地线短路时，不产生发电线圈的输出电压的正向电压部分，所以，不产生周期检测信号。

这样，由于不产生周期检测信号，所以，根据最后的周期检测信号开始的由停止计数器进行的停止时间的计数，不由周期检测信号清零，而继续计数，当该计数合计时间比停止时间长时，停止计数器输出点火信号继续输出的指令。

点火信号的继续输出指令是根据比短路时间短的停止时间的计数完成而进行的，所以，在停止开关从接通状态自恢复成断开状态的时刻，放电用开关元件已根据点火信号维持在导通状态，所以，发电线圈的正向端子处于由放电用开关元件接地的状态，为此，发电线圈中正向电压部分不提升，不能点火，内燃机停止。

权利要求15所述的本发明在权利要求14所述的发明的结构的基础上，增加这样的内容，即，将停止时间设为约100毫秒。

在该权利要求15所述的发明中，由手动操作停止开关而产生的发电线圈的正向端子与地线的短路时间平均为250毫秒～500毫秒，所以，可消除短路时间比停止时间短这样的问题的发生，由此确实地防止短路时间比停止时间短导致的不能停止的问题的发生。

另外，在内燃机用点火装置中，不正常的电涌导致的不点火几乎不会连续2次发生，且希望使内燃机停止的动作，除紧急情况外，最好在由离合器开放与负荷的结合的状态下进行，所以，几乎没有例外地在内燃机稳定地旋转的空转速度范围的上半区域(转速大体为2000rpm～4000rpm)内进行，此时的内燃机的1个循环的时间为30毫秒～15毫秒，所以，即使连续2次发生由电涌导致的不点火，其时间也较长，大体为90毫秒左右，所以，该电涌导致的不点火的信号不会与停止信号混淆，可进行安全的停止动作。

本发明中的权利要求16所述的发明为实现内燃机用点火装置的启动的点火时刻控制方法，该内燃机用点火装置将点火时刻控制装置安装于电容放电型内燃机用点火电路中，该电容放电型内燃机用点火电路具有：将火花塞连接到二次侧的点火线圈；由内燃机驱动的高压磁铁发电机内的发电线圈；设于点火线圈的一次侧，用发电线圈的输出电压的正向电压部分充电的充电电容器；通过点火信号的输入而导通，来使该充电电容器的电荷放电到点火线圈的一次线圈的放电用开关元件；点火时刻控制装置具有微机部和恒压电源部；该微机部输入在正向电压部分达到作为可获得继续点火动作的电压值而预先设定的周期检测电压值的点火定时计算开始时刻所产生的周期检测信号，根据该相邻的周期检测信号间的时间，检测出内燃机的转速，并在必要时将点火信号输出到放电用开关元件；该恒压电源部由输出电压的反向电压部分通过限流电阻部分限制地进行充电，通过该充电电力使微机部运行；

启动时，旁路限流电阻，将产生的几乎所有反向电压部分都充电到恒压电源部，将该恒压电源部的充电电压迅速地提升到能使微机部运行的一定电压范围。

在该权利要求16所述的发明中，可不由限流电阻限制地将输出电压的反向电压部分几乎全部直接地充电到恒压电源部，所以，恒压电源部的充电电荷被极其迅速地充电，该充电电压值迅速地达到使微机部的微机启动所需要的电压，即微机启动电压，所以，可极早地使微机起动。

这样，由于微机在极早的时期启动，所以，在启动操作初期，能确实地输出用于产生点火信号所必需的周期检测信号，由此可在启动操作初期确实地进行点火动作。

权利要求17所述的发明在权利要求16所述的发明的结构的基础上，增加这样的内容，即，由输出电压的反向电压部分使恒压电源部的限流电阻的旁路导通。

在该权利要求17所述的发明中，在输出电压的反向电压部分上升的同时，形成恒压电源部的限流电阻的旁路，所以，产生的几乎所有反向电压部分被直接迅速地充电到恒压电源部，为此，恒压电源部的充电电压极为快速地达到微机启动电压。

权利要求18所述的本发明在权利要求16所述的发明的结构的基础上，增加这样的内容，即，根据最初的周期检测信号向微机部的输入，断开限流电阻的旁路。

在该权利要求18所述的发明中，输出电压的正向电压部分的、产生周期检测信号的值的绝对值与输出电压的反向电压部分的微机启动电压的绝对值相比足够大，所以，在输出有周期检测信号的状况下，恒压电源部处于已被充分充电的状态，微机无误地启动，所以，不需要恒压电源部的快速充电，因此，断开限流电阻的旁路，停止恒压电源部的快速充电。

这样，尽可能早地停止快速充电、返回到通常的充电状态，是由于点火电路的发电线圈所产生的电压(输出电压)下降，为此，被放出到点火线圈的2次侧的能量下降，另外，由于发电线圈的输出电压波形变形，为此，产生这样的问题，即点火定时产生误差。

本发明中的权利要求19所述的发明为一种内燃机用点火装置的点火时刻控制装置，该内燃机用点火装置将点火时刻控制装置安装于电容放电型内燃机用点火电路中，该电容放电型内燃机用点火电路具有：将火花塞连接到二次侧的点火线圈；由内燃机驱动的高压磁铁发电机内的发电线圈；设于点火线圈的一次侧，用发电线圈的输出电压的正向电压部分充电的充电电容器；通过点火信号的输入而导通，来使该充电电容器的电荷放电到点火线圈的一次线圈的放电用开关元件；点火时刻控制装置具有微机部和恒压电源部；该微机部输入在正向电压部分达到作为可获得继续点火动作的电压值而预先设定的周期检测电压值的点火定时计算开始时刻所产生的周期检测信号，根据该相邻的周期检测信号间的时间，检测出内燃机的转速，并在必要时将点火信号输出到放电用开关元件；该恒压电源部由输出电压的反向电压部分通过限流电阻部分限制地进行充电，通过该充电电力使微机部运行；

在恒压电源部中安装快速充电部，该快速充电部由充电用开关元件和关断晶体管构成，该充电用开关元件与限流电阻并联，通过反向电压部分迅速导通；该关断晶体管连接在该充电用开关元件的控制端子与地线之间，根据来自微机部的触发信号而导通，断开充电用开关元件。

在该权利要求19所述的本发明中，并联于恒压电源部的限流电阻的充电用开关元件由输出电压的反向电压部分迅速导通，形成限流电阻的旁路，所以，产生的几乎所有反向电压部分被直接充电到恒压电源部，由此实现恒压电源部的快速充电。

关断晶体管根据来自微机部的触发信号而导通，停止快速充电部的快速充电动作，所以，快速充电部的快速充电动作的停止可由微机部自由地控制。

因此，例如根据最初的周期检测信号的输入，迅速地输出从微机部给关断晶体管的触发信号，可使得恒压电源部的快速充电不对内燃机的启动性能产生不良影响。

并且，快速充电部基本上由充电用开关元件和关断晶体管构成，该充电用开关元件由输出电压的反向电压部分进行自触发，该关断晶体管根据来自微机部的触发信号断开充电用开关元件，所以，其结构极其简单。

权利要求20所述的发明在权利要求19所述的发明的结构的基础上，增加这样的内容，即，与充电用开关元件串联连接整流用二极管。

在该权利要求20所述的本发明中，当恒压电源部的电压充电部与限流电阻之间不存在具有反流阻止能力的整流用二极管时，在断开充电用开关元件时，不会发生恒压电源部的电压充电部的充电电荷通过关断晶体管放电这样的问题。

权利要求21所述的发明在权利要求19或20所述的发明的结构的基础上，增加这样的内容，即，与充电用开关元件串联连接小电阻值的保护电阻。

在该权利要求21所述的本发明中，为了防止输出电压的大的反向电压部分在充电用开关元件和恒压电源部的电子部件中作为强力电涌而起作用，由保护电阻承受反向电压部分后，提供给充电用开关元件和恒压电源部的电子部件，由此保护充电用开关元件和恒压电源部的电子部件不受反向电压部分影响。

权利要求22所述的本发明在权利要求19、20或21所述的发明的结构的基础上，增加这样的内容，即，使用可控硅作为充电用开关元件。

在该权利要求22所述的发明中，可控硅根据输出电压的反向电压部分进行自触发，所以，可通过反向电压部分的上升而确实地导通，由此可确实且迅速地实现恒压电源部的反向电压部分的快速充电。

附图说明

图1是表示本发明的点火时刻控制装置的基本构成的一例的电路框图。

图2是图1所示实施例的详细电路图。

图3是表示本发明的启动时的动作例的动作线图。

图4是表示本发明下限速度以下的范围的动作例的动作线图。

图5是表示从本发明的下限速度到待机速度的范围的动作例的动作线图。

图6是表示从本发明的待机速度到运行速度的范围的动作例的动作线图。

图7是表示本发明运行速度以上的范围的动作例的动作线图

图8是表示预先设定的设定提前角特性线的一例的特性线图。

图9是表示图8所示特性线图中的低速区域的详细情况的特性线图。

图10是表示本发明的内燃机的点火动作控制的一例的流程图。

图11是表示本发明的过旋转防止动作的一例的动作线图。

图12是表示实施本发明的点火装置的电路结构的一例的电路图。

图13是表示本发明的周期测量控制的一例的流程图。

图14是表示本发明的定时器处理的一例的流程图。

图15是表示本发明的停止动作的一例的动作线图。

图16是表示实施本发明的点火装置的电路结构的一例的电路图。

图17是表示本发明的启动开始时的动作例的实测动作线图。

图18是实施本发明的点火装置的主程序的流程图。

图19是表示实施本发明的点火装置的中断处理的一例的流程图。

图20是表示未设置快速充电部时的启动开始时的动作例的实测动作线图。

优选实施形式

下面参照附图说明本发明的优选实施例。

图1是与电容放电型点火电路组合构成内燃机用点火装置的、表示本发明的点火时刻控制装置1的基本电路结构的电路框图，点火时刻控制装置1由恒压电源部2、微机部3、周期信号发生部4、及电压检测部5构成，各构成部分的详细情况示于图2。

安装有点火时刻控制装置1的电容放电型点火电路由将火花塞P连接到二次侧的点火线圈8、由内燃机驱动的高压磁铁发电机内的发电线圈6、设于点火线圈8的一次侧，由发电线圈6的输出电压E的正向电压部分e1充电的充电电容器c6、通过导通使该充电电容器c6的电荷放电到点火线圈8的一次线圈的放电用开关元件7构成。

在发电线圈6中感应出的输出电压E的正向电压部分e1经过充电用二极管d2对充电电容器c6充电，充电到该充电电容器c6的电荷由反并联放电能量再生用二极管d6、并连接了栅极稳定化电阻r8的可控硅的放电用开关元件7的触发，放电到点火线圈8的一次线圈，由此在点火线圈8的二次线圈上感应出高电压，使火花塞9产生火花放电，使内燃机进行点火动作。

点火时刻控制装置1的恒压电源部2进行发电线圈6的输出电压E的反向电压部分e2(参照图3)的充电，将一定电压值的输出供给微机部3、周期信号发生部4、及电压检测部5，将由整流二极管d3整流后的发电线圈6的输出电压E的反向电压部分e2经过限流电阻r1，对并联了过电压防止用齐纳二极管23的电源电容器c1充电，当该充电电压达到预先设定的恒定电压值时，连接了电压稳定化齐纳二极管22和基极电阻r2的电压稳定化晶体管21导通，输出恒定电压。

该恒压电源部2的恒定电压值设定为接近微机部3的微机30的可动作电压的上限值的值，具体地说设定为5V，这样，即使电涌噪声侵入到恒压输出信号中，也不会受到该电涌噪声的影响。

微机部3由微机30和复位IC32构成，并联插入地连接到恒压电源部2的输出端子上的复位IC32将连接了复位噪声消除用电容器c3的输出端子连接到微机30的复位端口上，检测到恒压电源部2的输出电压值达到预先设定的恒定值后，启动微机30。

安装有时钟发生器31的微机30通过电源噪声消除用电容器c2，从恒压电源部2输入恒压信号，通过点火信号供给用电阻r3，输出点火信号s4。

周期信号发生部4从恒压电源部2将恒压信号经波形整形用电阻r5，预先提供给信号发生晶体管40，利用连接在信号发生晶体管40的基极上的检测齐纳二极管41与电压检测电阻r4的串联电路，当发电线圈6的输出电压E的正向电压部分e1超过预先设定的周期检测电压值v1时，使信号发生晶体管40导通，将该信号发生晶体管40与波形整形用电阻r5的连接点的电位作为周期检测信号s1输出到微机部3。在信号发生晶体管40与波形整形用电阻r5的串联电路上，并联有噪声消除用二极管d1与噪声消除用电容器c4的串联电路。

电压检测部5在内燃机的转速不超过运行上限速度z1的正常点火动作状态下，将发电线圈6的输出电压E的滞后侧反向电压部分e2施加到电压设定用分压电阻r6与电压设定用分压电阻r7的串联电路上，将双电压设定用分压电阻r6、r7的分压点电压作为电压信号s6输出到微机部3。在双电压设定用分压电阻r6、r7的分压点与地线之间连接噪声消除用电容器c5。

另外，电压检测部5在内燃机的转速超过运行上限速度z1的不点火状态下，将从发电线圈6的输出电压E的前侧反向电压部分e2获得的电压信号s6输出到微机部3。

用周期信号发生部4设定的周期检测电压值v1根据处于可稳定地使内燃机启动的转速区域而获得的正向电压部分e1的值设定为例如40V左右，但在该正向电压部分e1的值达到周期检测电压值v1的前后，输出恒压电源部2的恒压输出信号，所以，几乎与周期检测信号s1的输出同时地启动微机30。

微机30在输入周期检测信号s1后，将该输入时刻作为点火时间计算开始时刻t1，测定到下一点火时间计算开始时刻t1的时间，计算转速，从预先存储的多个数据中选定与该计算获得的转速对应的点火时间，生成该下一点火时间计算开始时刻t1所处的循环的点火时间运算信号s5。

另外，微机30从电压检测部5输入电压信号s6后，将其输入到A/D转换器，生成检测出滞后侧反向电压部分e2的电压值达到峰值电压v2这一状态的峰值电压检测信号s2，和尽可能接近反转区域m外的内燃机的上止点的位置并且可确实地检测的值、例如检测出达到被设定为0.3V的启动电压值v3这一状态的启动电压检测信号s3。

并且，微机30在不点火状态下从电压检测部5输入由前侧反向电压部分e2形成的电压信号s6后，将其输入到A/D转换器，生成用于检测前侧反向电压部分e2的电压值达到作为峰值的预备周期检测电压值v4这一状态的预备周期检测信号s7。

下面，从启动时顺次说明点火装置的动作。

使内燃机旋转、从恒压电源部2输出恒定电压后，复位IC32检测到这一状态，解除其复位使微机30启动，所以，微机30在进行初始设定后进入待机状态。

当从该状态(以下参照图3)输入最初的周期检测信号s1后，根据紧接其后输入的电压信号s6，检测预先设定的启动电压值v3，产生启动电压检测信号s3，随着该启动电压检测信号s3的产生，立即将点火信号s4输出到点火电路的放电用开关元件7，进行点火动作，使内燃机安全可靠地启动。

由于将该点火时刻作为启动时刻t2的点火动作不发生反冲、能安全可靠地进行，所以，在旋转动作不一定稳定的启动开始时期，即启动模式时，在预先设定的时间或速度设定的下限速度x(例如1500rpm)以下的速度区域内，使点火时刻为启动时刻t2，进行运转。

在经过启动模式后，内燃机的转速成为下限速度x以下的速度时，如图4所示那样，紧接峰值检测时刻之后对用相同循环的点火定时运算信号s5获得的点火定时进行计数，在该计数后输出点火信号s4。

这样，在未充分发挥飞轮效果并且内燃机的旋转未必稳定的、内燃机的转速处于下限速度x以下的速度区域内，在紧接峰值检测时刻后对计算出的点火定时进行计数，设定点火时刻，从而即使例如使内燃机的旋转动作变得不稳定、该循环的周期变长，点火时刻也不会相对内燃机的上止点形成大的提前角，由此可使内燃机确实地持续点火动作。

当内燃机的转速从旋转动作稳定的下限速度x上升到作为也可以结合负荷的速度而预先设定的待机速度y(例如4000rpm)的速度范围时，如图5所示那样，紧接输出了检测出峰值电压v2的峰值电压检测信号s2的峰值检测时刻t3之后，输出点火信号s4。

在该从下限速度x到待机速度y的速度范围中，如上述那样，点火时刻是紧接峰值检测时刻t3之后的，但该“紧接峰值检测时刻t3之后”意味着“确认峰值电压检测之后”，该确认处理为转速越低则设定地越长，这样，获得了该速度范围下的点火时刻的很小的提前角。

内燃机的转速在从可结合负荷进行运转的待机速度y，到几乎是可获得良好效率地运转的上限的、预先设定的运转速度z(例如8000rpm)的速度范围内，如图6所示那样，根据从作为上一次周期检测信号s1的输入时刻的点火定时计算开始时刻t1，到本次的点火定时计算开始时刻t1的时间，计算出在该本次的点火定时计算开始时刻t1的转速，获得选择对应于该计算的转速而预先设定存储的点火定时信号的点火定时运算信号s5，从本次的点火定时计算开始时刻t1对用该点火定时运算信号s5获得的点火定时信号进行计数，在经过点火定时信号的时间后输出点火信号s4。

在从该待机速度y到运转速度z的速度范围区域内，可获得最适合于各转速的提前角，所以，内燃机的输出被充分提高，可获得结合的负荷的高效的运转。

内燃机的转速超过运转速度z而上升时，如图7所示那样，点火定时运算信号s5的时间比获得的点火定时信号还长，为此，不能获得该点火信号s4，所以，直接将同前一循环的点火定时运算信号s5获得的点火定时信号用于下一循环。

此时，当然地，由于内燃机的效率下降，所以，内燃机的速度上升受到抑制，这样，可发挥过旋转防止效果。

在与电压检测部5对应的微机30的部分，虽然预先设定了如图8所示的设定提前角特性线k，但不能充分发挥作为可获得稳定的内燃机旋转动作的下限的下限速度x以下的飞轮效果，因而在旋转动作未必稳定的低速区域中，进行图9所示提前角动作。

即，以根据设定提前角特性曲线k和容许误差范围g(例如2°旋转角)决定的分压比，以启动电压值v3为基点对下限速度x时的峰值电压v2以后的电压信号s6进行分压，获得多个恒压特性线f。

当从该状态(以下参照图9)输入最初的周期检测信号s1后，从紧接其后输入的电压信号s6，根据与转速和容许误差范围g无关地、以启动电压值v3为分压点得到的最低位的恒压特性线f1，检测出启动电压值v3，产生启动电压检测信号s3，根据该启动电压检测信号s3的产生，立即将点火信号s4输出到点火电路的放电用开关元件7，进行启动的点火动作。

周期检测信号s1是按照检测电压值v1获得的，该检测电压值v1是通过达到内燃机可确实地进行点火动作的转速区域而获得的，启动电压值v3被设定为处于反冲区域m之外，所以，可不发生反冲地使内燃机安全而且可靠地启动。

下一点火动作即第2次点火动作根据启动时的周期检测信号s1计算出转速，在峰值电压v2以后的电压信号s6的值成为与计算出的转速时的实际运转提前角特性线j的值相等的时刻，进行点火动作。

例如，当计算出的转速为750rpm时，在容许误差范围g内，与转速750rpm对应的仅为恒压特性线f1，所以，在电压信号s6的值成为与该恒压特性线f1设定的电压值即与启动电压值v3相同的电压值的时刻，进行点火动作。

当内燃机的转速上升到800rpm后，在容许误差范围g内，与该转速800rpm对应的恒压特性线f仅为第2恒压特性线f2，所以，在电压信号s6的值达到该恒压特性线f2设定的电压值例如0.45V的时刻，进行点火动作。

即，包含下限速度x(例如1500rpm)以下的启动时的低速区域的实际运转提前角特性线j进行锯齿状超前动作，即随着转速的上升依次步进到上位的恒压特性线f。

这样，在低速区域，不像过去那样根据从预先设定的一定的时刻经过计算出的时间来确定点火时刻，而是通过输入的电压信号s6的值达到设定的电压值来确定点火时刻，所以，即使在内燃机的旋转动作中发生不均，实质上成为转速下降的状态，也完全不必担心过去那样点火时刻不正常地大幅度提前、有时发生反冲那样的危险，可进行安全可靠的点火动作。

当上升到高速区域的内燃机的转速进一步上升、超过作为可使负荷安全地运转的上限而预先设定的运行上限速度z1(例如15000rpm)(参照图11(c))后，由微机30将其检测出，并判断为过旋转状态，使点火信号s4的输出继续(参照图11(d))，使得立即将放电用开关元件7维持为导通状态，使内燃机为不点火状态，另外，检测出作为从输出电压E的前侧反向电压部分e2获得的电压信号s6的峰值电压的预备周期检测电压值v4，输出预备周期检测信号s7(参照图11(b))，根据邻接的预备周期检测信号s7间的时间测量，检测出转速。

当从该邻接的预备周期检测信号s7检测出的转速下降到作为比运行上限速度z1稍低的速度而预先设定的点火恢复速度z2(例如14900rpm)(参照图11(c))时，判断转速恢复到正常转速范围(从待机速度y到运行上限速度z1的范围)，停止点火信号s4的继续输出(参照图11(d))，并使转速的检测恢复到由周期检测信号s1进行的通常的周期测量。

即，由微机30进行的点火信号s4的控制如图10的流程图所示那样，在正常转速范围内，从在步骤p1中完成初始设定后的状态开始，在步骤p2中根据周期检测信号s1进行通常的周期测量，检测出转速，在步骤p3中判断该检测出的转速是否为过旋转，即是否超过预先设定的运行上限速度z1。

当判断为转速不是过旋转时，前进到步骤p4，根据点火定时运算信号s5产生点火定时信号，根据该点火定时信号在步骤p5中输出点火信号s4，进行点火动作。

在进行步骤p5后，立即由步骤p6设定用于停止点火信号s4的点火信号停止定时器，在步骤p7中，监视在该点火信号停止定时器设定的时间是否到时间，如已到时间，则在步骤p8中使点火信号s4停止，返回到步骤p2，以下在每次点火时反复进行该流程，进行正常转速范围的点火动作。

在步骤p3判断为过旋转的过旋转范围中，仅在最初步骤9和步骤10进行与步骤p4和步骤p5的处理相同的处理，输出点火信号s4后，在步骤p11中根据按照输出电压E的前侧反向电压部分e2的电压信号s6，产生预备周期检测信号s7。

接着，在步骤p12中，进行作为预备周期检测信号s7的、预先设定的峰值的预备周期检测电压值v4的检测，当检测到该预备周期检测电压值v4时，在步骤P13中进行相邻的预备周期检测信号s7间的周期测量即转速检测，在步骤p14中，比较该检测结果与预先设定为比运行上限速度z1稍低的速度值的点火恢复速度z2，判断内燃机的转速是否恢复到正常转速范围。

当步骤p14中的判断为“否”时，返回到步骤p12，再次进行根据预备周期检测信号s7的转速检测，但根据预备周期检测信号s7的转速检测动作是在输出点火信号s4(在步骤10)后的状态下进行的，所以，在进行根据预备周期检测信号s7的转速检测动作期间，内燃机成为不点火状态。

当在步骤p14中判断为“是”时，前进到步骤p8，停止点火信号s4，恢复到正常点火动作状态。

在从该不点火状态恢复到正常点火动作状态后的最初的循环中，根据表示是恢复后的最初的循环的标志，取出预先存储的与被认为适当的转速例如点火恢复速度z2对应的点火定时信号，根据该点火定时信号输出点火信号s4，但从下一循环开始进行通常的周期测量，进行点火动作。

图11是表示运转上限速度z1附近的输出电压E、预备周期检测信号s7、速度控制特性及点火信号s4的动作状态的图，由图11(a)所示的输出电压波形线图、图11(b)所示预备周期检测信号波形线图、及图11(d)所示点火信号波形线图可知，在根据“e1-1”的正向电压部分e1的产生，检测出转速成为过旋转之后，使对于下一“e1-2”的正向电压部分e1的产生而输出的点火信号s4为输出的原有状态，并输出预备周期检测信号s7。

为此，在紧接“e1-2”的正向电压部分e1的循环之后的循环中初次成为不点火状态，转速从该不点火的循环边上开始下降，在如图11(c)的速度控制特性线h所示那样下降到点火恢复速度z2时，根据在预备周期检测信号s7的第2与第3之间的期间测量将其检测出来，立即停止点火信号s4，恢复到正常点火动作状态，并且根据预先存储的点火定时信号进行恢复后的最初的点火动作。

图11所示线图是使内燃机的加速状态和结合的负荷保持不变进行运转而获得的，所以，内燃机成为在运行上限速度z1与点火恢复速度z2间反复进行减速和加速的运行状态，由此发挥出限制内燃机的转速的上限的限制器作用。

由于运转上限速度z1被设定在比内燃机和负荷的运转变得危险的危险速度留有余量的较低的值，所以，在转速在点火恢复速度z2与运行上限速度z1之间增减的状态下，即使使负荷的运转继续，也没有危险，但不点火导致的转速的下降可确实而且容易地检测到，所以，如根据转速的下降检测到内燃机的不点火，则最好迅速减小节气门开度或减轻负荷等，使得可获得负荷高效的运行状态。

图12是表示与安装了作为自恢复型常开触点的按钮式的停止开关10的电容放电型点火电路组合构成内燃机用点火装置的、点火时刻控制装置1的基本电路结构的电路框图，点火时刻控制装置1具有与图2所示实施例相同的结构，并发挥相同作用。

在微机30中设置有停止计数器，该停止计数器根据周期检测信号s1对停止时间h1的计数进行清零，该停止时间h1作为比停止开关10的接通时间即短路时间h2短而且至少比由停止开关10进行的短路时的内燃机的1个循环长的时间而预先设定，如该计数值变得比停止时间h1大，则指示点火信号s4的输出继续。

并且，在内燃机的旋转运行中，微机30根据周期检测信号s1进行后面所示的2个中断处理。

其中1个为在图13中示出其流程图的周期测量中断处理，在步骤m1中开始后，在步骤m2进行周期测量，计算出转速，然后，在步骤m3中将停止计数器清零，之后，在步骤m4返回，成为等待下一处理的中断指令的状态。

另外1个为图14中示出其流程图的定时中断处理，该处理设定为例如每隔1ms发生中断，在步骤n1中开始后，在步骤n2中读取停止计数器的计数值，在步骤n3中判断读取的计数值是否经过预先设定的停止时间h1，例如100毫秒。

当读取的计数值没有经过停止时间h1的时候，在步骤n4中返回到步骤n1，等候下一处理的中断指令，相反，如果读取的计数值经过了停止时间h1，则在步骤n5中发出点火信号s4开的指令。

图15是表示内燃机停止时的输出电压E、周期检测信号s1、点火信号s4、及短路信号s8的动作状态的图，根据输出电压E的正向电压部分e1的上升，产生周期检测信号s1，从该周期检测信号s1产生后输出点火信号s4的通常的点火动作状态开始，停止开关10接通、图15(d)所示的短路信号s8上升后，如图15(a)所示那样，该短路信号s8的上升后的循环中的正向电压部分e1的上升没有了，为此，如图15(b)和图15(c)所示那样，不产生周期检测信号s1和点火信号s4，由此使点火装置成为不点火状态，另外，继续停止计数器的停止时间h1的计数。

根据运转中的内燃机的惯性，该状态持续数循环，当设定为比停止开关10的短路时间h2短的时间的停止时间h1由停止计数器完成计时后，继续输出点火信号s4，将放电用开关元件维持为导通状态，实质上使发电线圈6正反两端子间短路，所以，点火装置不能进行点火动作。

此外，即使经过短路时间h2后停止开关10恢复到断开状态，点火装置的点火动作也不重新开始，为此，内燃机停止。

通过内燃机停止，点火时刻控制装置1整体恢复为内燃机运转前的待机状态，所以当然地，点火信号s4的继续输出也停止。

图16为表示与电容放电型点火电路组合构成内燃机用点火装置的、安装了快速充电部9的点火时刻控制装置1的电路结构的电路图，点火时刻控制装置1由安装了快速充电部9的恒压电源部2、微机部3、周期信号发生部4、及电压检测部5构成，恒压电源部2、微机部3、周期信号发生部4、电压检测部5为与图2所示实施例相同的结构，并发挥出相同的作用。

与恒压电源部2的限流电阻r1并联的快速充电部9由并联于限流电阻r1的保护电阻r11、充电用开关元件90、与整流二极管d7的串联电路、及关断晶体管91构成，该充电用开关元件90在可控硅的阳极·栅极间设置偏置电阻r9、在栅极·阴极间连接栅极稳定化电阻r10，该关断晶体管91连接于充电用开关元件90的栅极与地线之间。

保护电阻r11用于防止输出电压E的反向电压部分e2作为电涌电压而对快速充电部9的充电用开关元件90、恒压电源部2的电源电容器c1和电压稳定化晶体管20起作用，在限流电阻r1为2KΩ时，保护电阻r11为100Ω左右较适当。

另外，整流二极管d7使得在关断晶体管91导通的状态下电源电容器c1的充电电荷不通过关断晶体管91放电，对于将整流用的二极管设于限流电阻r1与电源电容器c1之间的情况则不需要。

关断晶体管91根据微机部3对其基极输入触发信号而导通，并保持该状态直到触发信号的输入消失。

并且，当拉动反冲启动机使内燃机旋转后，在发电线圈6中感应出输出电压E，该输出电压E的正向电压部分e1充电到充电电容器c6，反向电压部分e2的几乎所有部分通过快速充电部9充电到恒压电源部2的电源电容器c1。

图1 7所示实测动作线图表示由反冲启动机进行的第1圈旋转的牵引状态(引つ かり)不好的情况的例子，由图17(a)的输出电压E的动作线图可知，虽然两反向电压部分e2的上升不充分，但比恒压电源部2的充电电压稍小，而进行几乎相同的电压变化的图17(b)所示周期检测信号s1表示恒压电源部2的充电电压通过内燃机的第1圈的旋转的滞后侧反向电压部分e2的充电而达到微机启动电压v4(因复位解除电压的原因，所以通常为2.2v)的情况。

恒压电源部2输出的电压值达到微机启动电压v4后，复位IC32检测到这一状态，解除该复位使微机30启动，所以，微机30在进行初始设定后进入待机状态(节电模式)。

当从该状态开始，由反冲启动机使内燃机的旋转成为第2圈后，通过上升到周期检测电压值v1的输出电压E的正向电压部分e1，周期检测信号s1下降，输入到微机30。

输入最初的周期检测信号s1后(以下参照图3)，根据紧接此后输入的电压信号s6而检测出预先设定的启动电压值v3，产生启动电压检测信号s3，随着该启动电压检测信号s3的产生，立即将点火信号s4(参照图17(c))输出到点火电路的放电用开关元件7进行点火动作，使内燃机安全而且可靠地启动。

当该内燃机启动时，微机30进行图18的流程图所示的主程序表示的处理。即，根据复位解除而开始步骤m1，在步骤m2中结束初始设定后成为步骤m3的待机状态。

从该状态输入最初的周期检测信号s1后，图19所示流程图的周期检测中断处理在步骤n1开始，在步骤n2中确认周期检测信号s1的输入后，在步骤n3中关闭快速充电部9，即，向关断晶体管91提供触发信号，使充电用开关元件90成为断开状态，使限流电阻r1成为发挥其作用的状态后，在步骤n4中返回到主程序的点a。

在主程序中，由步骤m4中根据输入的周期检测信号s1判断是否进行了周期测量，对于最初的周期检测信号s1不能进行周期测量，所以直接返回到步骤m3，但对于第2次以后的周期检测信号s1可以进行周期测量，所以，前进到步骤m5，进行点火定时运算后返回到步骤m3。

在不将快速充电部9安装于恒压电源部2时，如图20(a)所示那样，根据由反冲启动机进行的内燃机的第1次的旋转，虽然在输出电压E中产生反向电压部分e2，但通过限流电阻r1的限制作用，如图20(b)所示那样，周期检测信号s1的电压值被抑制得较低，始终不能达到微机启动电压v4。

当从该状态开始由反冲启动机进行的内燃机的旋转为第2圈后，周期检测信号s1虽然通过输出电压E的超前侧反向电压部分e2而其电压值上升，但还没达到微机启动电压v4，因为通过反向电压部分e2才首次达到微机启动电压v4，所以，如图20(c)所示那样，点火信号s4在反冲启动机进行的内燃机的旋转成为第3次时，开始输出。

在这样未设置快速充电部9的情况下，通过恒压电源部2的限流电阻r1的限制作用，将恒压电源部2的充电电压的上升被抑制得较低，所以如图20所示那样，即使是反冲启动机的旋合状态比较良好的情况，也必须由反冲启动机使内燃机旋转至少3次以上。

发明效果

本发明由于具有上述结构，所以获得以下所示的效果。

在权利要求1所述的发明中，从发电线圈的输出电压获得的周期检测信号、峰值电压检测信号及启动电压检测信号，根据从周期检测信号获得的点火定时信号、或峰值电压检测信号、及启动电压检测信号而输出点火信号，所以，不需要用于获得点火信号的和各时间信号的专用的脉冲发生器线圈，由此可使安装在内燃机中的磁铁发电机的结构简化，可促进点火装置的小型化和轻型化。

另外，在包括空转速度的待机速度以下的速度区域中，在设定的峰值检测时刻之后立刻输出点火信号，使得成为燃料耗费良好的点火位置，所以，可使内燃机成为燃料耗费良好的待机状态，由此可获得经济性优良的运转状态。

并且，在待机速度以上的速度区域中，从对应于最希望点火的位置而预先设定的点火定时计算开始时刻，按照根据各转速确定的点火定时来输出点火信号，所以，可按最适合于各转速的提前角程度来进行点火动作，从而可充分提高内燃机的输出，可使连接的负荷正常高效地使运行。

并且在启动时，在内燃机的转速达到使发电线圈产生可进行继续的点火动作的输出电压的速度的条件下，在极为接近内燃机的上止点的启动时刻进行点火动作，所以，可不产生反冲、安全可靠地进行启动。

在权利要求2所述的发明中，在待机速度与运行速度之间的、使负荷运行的运转速度区域中，可相应于转速适当地设定点火时刻的提前角程度，所以，可获得与要求相应的输出的增减，和高效的负荷的运行状态。

在权利要求3所述的发明中，通过在下一循环中使用在上一循环中计算出的点火定时，可使得点火定时不产生大的偏差，使点火动作继续，而且，实现在该高速区域的速度抑制，所以，可安全地使内燃机运转。

在权利要求4所述的发明中，在内燃机的旋转动作不稳定的下限速度以下的速度区域中，可获得安全的点火动作，由此可使内燃机的旋转动作安全可靠地持续。

在权利要求5所述的发明中，可获得内燃机稳定且燃料消耗良好的空转动作，由此可获得安全、经济的待机状态。

在权利要求6所述的发明中，不需要作为用于输出点火信号的和用于检测转速的线圈的脉冲发生器线圈，由此使磁铁发电机的构造简化，并且不需要电池，所以，可实现内燃机整体的小型化、轻型化、低价格化。

另外，分别在专用的周期信号发生部和电压检测部获得从发电线圈的输出电压的正向电压部分得到的周期检测信号和从相同输出电压的反向电压部分得到的电压信号，所以，电路结构变得简化，并且可以稳定可靠地以良好精度获得两信号。

另外，可获得燃料消耗良好的待机状态、负荷高效地运行、及安全可靠的启动。

在权利要求7所述的发明中，可几乎完全消除电涌噪声对微机的不良影响，由此可获得微机的稳定运行，而且所有的点火信号都从微机输出，所以，内燃机在微机启动后也即起动，为此，内燃机的起动特性极为良好。

在权利要求8所述的发明中，启动时，在内燃机的转速达到使发电线圈产生可进行继续的点火动作的输出电压的速度的条件下，为相对内燃机的上止点稍提前的位置或基本上不提前的位置，并通过检测出位于反冲区域外的启动电压值而启动，所以，可确实安全地启动。

在内燃机的旋转动作状态易于变得不稳定的、下限速度以下的、包括启动时的低速区域中，在计算出的转速时的滞后侧反向电压部分的值与位于容许误差范围内的各恒压特性曲线的某一个相一致的位置(旋转角位置)输出点火信号，所以，不受低速区域的内燃机的旋转动作的不稳定的影响，在电压信号的值达到作为目标的值时，进行点火动作，从而使得点火动作不产生不正常的大幅度的提前角，变得稳定。

另外，低速区域中的点火时刻可说是锯齿状，随着转速的上升，沿设定的提前角特性线提前，所以，能可靠地获得低速区域中的提前角动作，这样，可从内燃机的旋转动作不稳定的低速区域迅速转移到内燃机的旋转动作稳定的下限速度以上的速度区域，可获得内燃机的稳定的运转。

在权利要求9所述的发明中，通过不点火，即点火动作的停止来使内燃机的转速下降，以防止过旋转发生，所以，可确实地获得过旋转防止效果，另外，上述不点火是通过不给充电电容器充电而获得的，所以，不会产生由充电电容器的过充电导致的不适当的点火动作发生的危险，可取得安全的过旋转防止作用。

另外，在点火装置的不点火状态时，也根据不受输出电压的正向电压部分的电枢反作用影响的、输出电压的前侧反向电压部分检测出转速，所以，可与正常点火动作状态时同样地，总是正确而且可靠地检测出转速，由此可实时地知道不点火导致的转速的下降程度，这样，如实现目标转速区域之前的不点火导致的迅速减速和目标转速区域之前的减速，则可获得迅速恢复到正常旋转动作状态这样的良好的过旋转防止动作。

在权利要求10所述的发明中，对从不点火到正常点火动作状态的恢复施加适当的迟滞，可使该正常点火动作状态和不点火状态的切换所带来的转速的变化变得平滑。

在权利要求11所述的发明中，可将用于检测预备周期检测电压值的电路结构做成极为简单的结构，并可确实地检测出预备周期检测电压值，这样，可稳定可靠地实现不点火状态时的内燃机的转速的检测。

在权利要求12所述的发明中，除发电线圈的正向端子与地线的短路结构外，仅需要点火时刻控制装置的信号处理，所以，完全不需要像设置了专用的停止电路的情况那样，进行对作为主体的点火控制电路的阻抗等电路常数的适当设定、构成电路的各部件的额定设定、对点火控制电路的连接安装等麻烦的操作，可用简单的信号处理设定容易地获得可靠、稳定的停止动作。

另外，由于是直接将发电线圈的正向端子与地线短路，使内燃机停止的结构，所以，即使在点火时刻控制装置一方发生故障，也可通过继续保持发电线圈的正向端子与地线的短路状态，而使内燃机确实地停止，从而可确实地发挥出高可靠性效果。

在权利要求13所述的发明中，即使发生作为噪声的电涌导致的不点火，也不会将该电涌导致的不点火所带来的信号与停止信号混淆，由此可不使内燃机不正常地停止，而安全地运行。

在权利要求14所述的发明中，作为专用的部件仅设置停止开关，另外，仅在点火时刻控制装置的微机中设定程序即可，所以，其结构极为简单，并且，可使部件和制作所需要的经费足够低，这样，可廉价地进行实施。

另外，以周期检测信号作为停止计数器的清零信号，所以，在各循环中重新进行停止计数器的计数，因此，无论何时将停止开关接通，都可使停止时间的计数动作正确，从而可获得稳定的停止动作。

在权利要求15所述的发明中，能可靠防止短路时间比停止时间短所导致的不能停止这样的问题的发生，可获得稳定可靠的停止动作，并且，即使发生由作为噪声的电涌所导致的不点火，也不会将其与停止开关的接通所导致的不点火混淆，由此不会由电涌而导致不正常的停止，可获得安全的停止动作。

在权利要求16所述的发明中，可不由限流电阻限制输出电压的反向电压部分，几乎直接地使恒压电源部充电，所以，可急速提升恒压电源部的充电电压，从而可在很早的时期启动微机，可正常确实地获得比点火动作早的开始。

输出电压的反向电压部分向恒压电源部的快速充电仅由旁路限流电阻即可实现，所以，容易通过简单的处理，稳定、安全地实现。

在权利要求17所述的发明中，可与输出电压的反向电压部分的提升同时地形成恒压电源部的限流电阻的旁路，因此，可使恒压电源部的充电电压极其迅速地达到微机起动电压，可获得微机的更快的启动。

在权利要求18所述的发明中，可防止发电线圈的输出电压的下降，获得可靠的点火动作，并且，可防止由于输出电压波形的畸变在点火定时产生的误差，获得稳定的点火动作。

在权利要求19所述的发明中，快速充电部的充电用开关元件通过输出电压的反向电压部分迅速导通，所以，可使产生的几乎所有反向电压部分直接充电到恒压电源部，由此可靠地实现恒压电源部的快速充电。

另外，通过来自微机部的触发信号使关断晶体管导通，停止快速充电部的快速充电动作，所以，可用微机部自由地控制快速充电部的快速充电动作的停止，由此可使得内燃机的启动性能不发生恒压电源部的快速充电所导致的不良影响。

另外，快速充电部基本上由充电用开关元件和关断晶体管构成，该充电用开关元件在输出电压的反向电压部分进行自触发，该关断晶体管根据来自微机部的触发信号断开充电用开关元件，所以，其结构极为简单，可容易且廉价地实施。

在权利要求20所述的发明中，当恒压电源部的电压充电部与限流电阻之间不存在具有反流阻止能力的整流用二极管时，在断开充电用开关元件时，不会发生恒压电源部的电压充电部的充电电荷通过关断晶体管放电这样的问题，由此可确保恒压电源部的稳定的动作。

在权利要求21所述的发明中，可保护充电用开关元件和恒压电源部的电子部件不受反向电压部分影响，提高了恒压电源部的安全性。

在权利要求22所述的发明中，可控硅利用输出电压的反向电压部分进行自触发，所以，可通过反向电压部分的上升而确实地导通，由此可确实而且迅速地实现恒压电源部的反向电压部分的快速充电。