JP4337410B2

JP4337410B2 - Ignition system for capacitor discharge internal combustion engine

Info

Publication number: JP4337410B2
Application number: JP2003162088A
Authority: JP
Inventors: 真樹浅利; 賢司木邨
Original assignee: Kokusan Denki Co Ltd
Current assignee: Mahle Electric Drive Systems Co Ltd
Priority date: 2003-06-06
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2009-09-30
Anticipated expiration: 2023-06-06
Also published as: JP2004360631A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関により駆動される交流発電機の整流出力をコンバータにより昇圧して得た電圧で点火用コンデンサを充電するようにしたバッテリレスのコンデンサ放電式内燃機関用点火装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
バッテリを用いずに、内燃機関により駆動される交流発電機の整流出力をコンバータにより昇圧して得た電圧で点火用コンデンサを充電するようにしたコンデンサ放電式の内燃機関用点火装置は、特許文献１に示されているように、内燃機関により駆動される交流発電機の出力を整流して直流電圧を出力する整流電源回路と、この整流電源回路の直流出力端子間に接続された電源コンデンサと、該電源コンデンサの両端の電圧を昇圧するコンバータと、点火コイルの一次側に設けられてコンバータの出力により充電される点火用コンデンサと、点火信号が与えられたときに導通して点火用コンデンサに蓄積された電荷を点火コイルの一次コイルを通して放電させるように設けられた放電用スイッチと、放電用スイッチに点火信号を与える時期を制御する点火時期制御手段を有する制御ユニットとを備えている。またバッテリが用いられない場合には、整流電源回路の出力電圧を入力として一定の直流電圧を出力する制御電源回路が設けられ、該制御電源回路から、制御ユニットに電源電圧が与えられる。制御電源回路は、整流電源回路の出力電圧が設定値以上あるときには、該設定値に等しい一定の制御電源電圧を出力するが、整流電源回路の出力電圧が設定値未満になると、その出力電圧が設定値未満に低下してしまう。
【０００３】
現在、内燃機関用点火装置の制御ユニットとしては、マイクロプロセッサが多く用いられているが、マイクロプロセッサは、上記制御電源回路から設定値に等しい電源電圧が与えられたときに動作し、制御電源回路から与えられる電源電圧が設定値未満になると、その動作を停止してリセットされた状態になる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１７９４３６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、内燃機関により駆動される交流発電機の整流出力をコンバータにより昇圧して得た電圧で点火用コンデンサを充電するようにしたコンデンサ放電式の内燃機関用点火装置において、発電機の出力を整流する整流電源回路の出力電圧を入力として制御用の直流電圧を出力する制御電源回路からマイクロプロセッサに電源電圧を与えるようにした場合には、内燃機関の始動時に制御電源回路の出力電圧が不足して、マイクロプロセッサを正常に動作させることができなくなり、機関の始動に失敗することがあった。
【０００６】
即ち、内燃機関の始動時及び始動が完了するまでの極低速回転時には、交流発電機の出力電圧が低いため、点火用コンデンサの充電を行うためにコンバータが昇圧動作を行うと、該コンバータでの電力消費により、発電機の出力電圧が低下し、それにより整流電源回路の出力電圧が設定値よりも低い値まで低下して、制御電源回路の出力電圧がマイクロプロセッサを動作させるために必要な設定値を下回ることがあった。制御電源回路の出力電圧が設定値を下回ると、マイクロプロセッサがリセットされてしまうため、点火動作を正常に行わせることができなくなり、機関の始動に失敗する。
【０００７】
なお特許文献１に示された点火装置では、機関の高速時に点火用コンデンサの充電が頻繁に繰り返されることにより、発電機の出力が低下して、コンバータの出力電圧が低下し、点火用コンデンサの充電電圧が低下するのを防ぐために、コンバータの入力電圧を検出して、機関の高速回転時にコンバータの入力電圧が不足する状態が生じたときに、コンバータの昇圧動作を一時的に停止させるようにしているが、機関の始動時の制御電源回路の出力の不足を解決するための手段は講じられていない。
【０００８】
本発明の目的は、内燃機関の始動時及び極低回転時に発電機の出力電圧の低下によりマイクロプロセッサがリセットされて機関の始動が不能になるのを防ぎ、機関の始動性を向上させたコンデンサ放電式内燃機関用点火装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、内燃機関により駆動される交流発電機の出力を整流して直流電圧を出力する整流電源回路と、該整流電源回路の直流出力端子間に接続された電源コンデンサと、電源コンデンサの両端の電圧を昇圧するコンバータと、点火コイルの一次側に設けられてコンバータの出力により充電される点火用コンデンサと、点火信号が与えられたときに導通して点火用コンデンサに蓄積された電荷を点火コイルの一次コイルを通して放電させるように設けられた放電用スイッチと、放電用スイッチに点火信号を与える時期を制御するマイクロプロセッサと、整流電源回路の出力電圧を入力として、マイクロプロセッサに電源電圧を供給する制御電源回路とを備えたコンデンサ放電式の内燃機関用点火装置を対象とする。
【００１０】
上記制御電源回路は、整流電源回路の出力電圧が設定値以上あるときには、該設定値に等しい制御電源電圧を出力するが、整流電源回路の出力電圧が設定値未満に低下したときには、その出力電圧を設定値よりも低い値に低下させるように構成されている。
【００１１】
本発明においては、整流電源回路の出力電圧がマイクロプロセッサの電源電圧として適した設定値よりも僅かに高く設定された基準値を超えているときにコンバータが昇圧動作を行うのを許容し、整流電源回路の出力電圧が該基準値以下になったときにコンバータの昇圧動作を停止させる昇圧動作制御部を設けた。
【００１２】
上記昇圧動作制御部は、整流電源回路の出力電圧を検出する電圧検出回路と、コンバータを構成する回路に接続されて、オン状態になったときに該コンバータの昇圧動作を停止させるように設けられた昇圧動作停止スイッチと、電圧検出回路により検出された電圧が設定値よりも僅かに大きく設定された基準値を超えているときに昇圧動作停止スイッチをオフ状態に保持し、電圧検出回路により検出された電圧が前記基準値以下になっているときに昇圧動作停止スイッチをオン状態にするように、電圧検出回路の出力に応じて昇圧動作停止スイッチを制御する昇圧動作停止スイッチ制御手段とを備えた構成とすることができる。
【００１３】
上記のように構成すると、機関の始動時及び極低速回転時に制御電源回路の出力電圧が設定値を下回るのを防いで、マイクロプロセッサがリセットされるのを防ぐことができるため、機関の始動時にマイクロプロセッサの動作の停止により点火動作が阻止されるのを防いで、機関の始動性を向上させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係わるコンデンサ放電式内燃機関用点火装置の構成例を示したもので、この例では、内燃機関が２サイクル単気筒機関であるとしている。同図において、１は内燃機関により駆動されて機関の回転に同期して交流電圧を出力する磁石式交流発電機、２は発電機1の出力を整流するレギュレータ付きの整流電源回路、３は整流回路２の出力端子間に接続された電源コンデンサである。
【００１６】
また４は整流回路２の出力電圧（電源コンデンサ３の両端の電圧）を昇圧するＤＣコンバータ、５は点火コイル、６は点火コイル５とともに点火装置を構成する点火回路、７は内燃機関の気筒に取り付けられた点火プラグである。
【００１７】
更に８は点火時期を制御する点火時期制御手段を構成するマイクロプロセッサ、９は整流電源回路の出力電圧を入力としてマイクロプロセッサ８や、ＤＣコンバータ４の制御回路等に与える電源電圧Ｖccを出力する制御電源回路、１０は内燃機関のクランク角位置がピストンの上死点に相応する位置（上死点位置）に対して十分進角した位置に設定された基準位置に一致した時に第１のパルス信号Ｖs1を発生し、クランク角位置が上死点付近に設定された設定位置に一致した時に第２のパルス信号Ｖs2を発生する信号発生器、１１及び１２はそれぞれパルス信号Ｖs1及びＶs2をマイクロプロセッサが認識し得る波形の信号に変換する波形整形回路である。
【００１８】
また１３はマイクロプロセッサ８が点火指令を発生した時に点火回路６に点火信号を与える点火信号出力回路、１４及び１５はそれぞれ、本発明において特に設けられた電圧検出回路及び昇圧動作停止スイッチである。
【００１９】
各部を更に詳細に説明すると、発電機１は、カップ状に形成された回転子ヨークと該回転子ヨークの周壁部の内周に取り付けられた永久磁石とからなっていて、機関のクランク軸に取り付けられた磁石回転子と、機関のケース等に固定された固定子とからなり、固定子に設けられた電機子コイルＬｅから機関の回転に同期して交流電圧を発生する。
【００２０】
発電機１の回転子ヨークの外周には、周方向に延びる円弧状の突起からなるリラクタ１aが設けられている。
【００２１】
整流電源回路２は、発電機１が発生する交流電圧を全波整流する整流回路と、該整流回路の出力電圧が所定の制限値を超えないように制御するレギュレータとにより構成されている。整流電源回路２は、発電機が出力する交流電圧を整流して、該交流電圧の正の半波の電圧及び負の半波の電圧に相応する電圧ＶH及びＶLを図２（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように出力する。これらの電圧は電源コンデンサ３の両端に印加される。電源コンデンサ３の両端には、図２（Ｄ）に示すようにリップルを含む直流電圧Ｖｅが得られる。
【００２２】
ＤＣコンバータ４は、電源コンデンサ３の両端の電圧が一次側に印加される昇圧トランスＴsfと、該昇圧トランスの一次電流をオンオフするチョッパ用スイッチを構成するＭＯＳＦＥＴＦ1と、トランジスタＴＲ1ないしＴＲ7と抵抗Ｒ1ないしＲ11と、コンデンサＣ1と、ダイオードＤ1ないしＤ3とからなる制御回路とを備えていて、昇圧トランスＴsfの一次電流をオンオフさせることにより、昇圧トランスＴsfの二次側に電源コンデンサ３の両端の電圧よりも高い電圧を断続的に誘起させる。
【００２３】
ＤＣコンバータの制御回路を構成するトランジスタのうち、トランジスタＴＲ7は、コンバータの昇圧動作を許容する際にオフ状態にされ、昇圧動作を停止させる際にオン状態にされるスイッチを構成するもので、このトランジスタＴＲ7のベースは抵抗Ｒ9を通してマイクロプロセッサ８のポートＡ3に接続されている。
【００２４】
点火回路６は、点火コイル５の一次コイル５ａの一端に一端が接続された点火用コンデンサＣｉと、点火用コンデンサＣｉの他端と一次コイル５ａの他端との間に接続されて、導通した際にコンデンサＣｉに蓄積された電荷を点火コイルの一次コイル５aを通して放電させる放電用スイッチを構成するサイリスタＴｈと、点火用コンデンサＣｉの一端と一次コイル５ａの他端との間に接続されたダイオードＤ4と、サイリスタＴｈのゲートにカソードが接続されたダイオードＤ5と、ダイオードＤ5のアノードに一端が接続された抵抗Ｒ11とを備え、点火用コンデンサＣｉと点火コイルの一次コイル５ａとの直列回路の両端にＤＣコンバータ４の出力電圧が印加されている。
【００２５】
図示の点火回路６においては、ＤＣコンバータ４が出力する直流電圧により、点火用コンデンサＣｉが図示の極性に充電される。マイクロプロセッサ８から点火信号出力回路1３を通してサイリスタＴｈのゲートに点火信号が与えられると、点火用コンデンサＣｉに蓄積された電荷がサイリスタＴｈと点火コイルの一次コイル５ａとを通して放電するため、点火コイルの二次コイルに点火用高電圧が誘起する。この高電圧は点火プラグ７に印加されるため、該点火プラグ７で火花放電が生じ、機関が点火される。
【００２６】
制御電源回路９は、レギュレータＩＣ９aと、コンデンサＣa及びＣbとからなっていて、整流電源回路２の出力を入力としてマイクロプロセッサを駆動するのに適した設定値（＋５Ｖ）に等しい電源電圧Ｖccを出力するとともに、電源の立上がり時にマイクロプロセッサ８のリセット端子ＲＥＳにリセット信号を与える。
【００２７】
制御電源回路９は、入力電圧（電源コンデンサ３の両端の電圧Ｖｅ）が設定値Ｖccs以上ある時に設定値Ｖccsに等しい電圧を出力することができるが、入力電圧Ｖｅが設定値Ｖccsよりも低くなったときにはその出力電圧を入力電圧に等しい値まで低下させる。
【００２８】
図示の信号発生器１０は、発電機１のロータヨークの外周に対向する磁極部を先端に有する鉄心と該鉄心に巻回された信号コイルと該鉄心に磁気結合された永久磁石とを備えた公知のもので、リラクタ１aの回転方向の前端側エッジ及び後端側エッジをそれぞれ検出した時に極性が異なる第１及び第２のパルス信号を出力する。図示の信号発生器は、リラクタ１aの前端側エッジ及び後端側エッジをそれぞれ検出した時に図２（Ａ）に示すような正極性の第１のパルス信号Ｖs1及び負極性の第２のパルス信号Ｖs2を発生するように構成されている。
【００２９】
信号発生器１０が発生する第１のパルス信号Ｖs1及び第２のパルス信号Ｖs2はそれぞれダイオードＤa及びＤbを通して波形整形回路１１に入力されてマイクロプロセッサが認識し得る波形の信号に変換された後、マイクロプロセッサ８のポートＡ1及びＡ2に入力される。
【００３０】
マイクロプロセッサ８は、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、パルス信号Ｖs1またはＶs2が発生する間隔（クランク軸が１回転するのに要する時間）から機関の回転速度を演算する回転速度演算手段と、この演算手段が演算した回転速度に対して機関の点火時期を演算する点火時期演算手段と、信号発生器１０が基準となるクランク角位置でパルス信号Ｖs1を発生した時に演算した点火時期を計測するための計測値をタイマにセットして、該点火時期の計測を開始させ、その点火時期の計測を完了した時にポートＡ6の電位を高レベルの状態から低レベルの状態に変化させて点火指令信号を出力する点火指令信号出力手段とを有する点火時期制御手段を構成する。
【００３１】
点火信号出力回路１３は、トランジスタＴＲ8と、抵抗Ｒ13ないしＲ15とからなっていて、マイクロプロセッサ８がそのポートＡ6の電位を高レベルから低レベルに変化させて点火指令信号を出力したときにトランジスタＴＲ8がオン状態になって、点火回路６のサイリスタＴｈに点火信号を与える。
【００３２】
本発明において特に設けられた電圧検出回路１４は、整流電源回路２の出力端子間に接続された抵抗Ｒ21及びＲ22の直列回路からなる抵抗分圧回路からなっていて、整流電源回路２の出力電圧を分圧して、該出力電圧に比例した電圧検出信号を出力する。この電圧検出信号は、マイクロプロセッサ８のポートＡ4に与えられている。
【００３３】
また昇圧動作停止スイッチ１５は、コレクタが接地され、エミッタがＤＣコンバータのトランジスタＴＲ4のコレクタに接続されたＰＮＰトランジスタＴＲ9と、トランジスタＴＲ9のベースをマイクロプロセッサのポートＡ5に接続する抵抗Ｒ23と、ポートＡ5を制御電源回路９の出力端子に接続する抵抗Ｒ24とからなっていて、マイクロプロセッサ８がそのポートＡ5の電位を高レベル（Ｈレベルという。）から低レベル（Ｌレベルという。）にして停止指令信号を出力したときにトランジスタＴＲ9をオン状態にしてコンバータ４の昇圧動作を停止させる。
【００３４】
次に図１に示した点火装置の動作を説明する。
【００３５】
図１に示した点火装置において、機関のクランク軸が回転しておらず、発電機１が電圧を発生していないときには、整流電源回路２から昇圧トランスＴsfの一次側に電圧が印加されないため、トランジスタＴＲ1ないしＴＲ6がオフ状態にあり、ＦＥＴＦ1がオフ状態にある。このとき昇圧トランスＴsfは、電圧の出力を停止している。
【００３６】
機関のクランク軸が回転し、発電機１が電圧を発生すると、整流電源回路２から昇圧トランスＴsfの一次側に電圧が印加されるとともに、制御電源回路９が電圧を出力するため、トランジスタＴＲ3にベース電流が流れて該トランジスタＴＲ3がオン状態になる。このときトランジスタＴＲ4はオフ状態にあり、トランジスタＴＲ7もオフ状態にあるため、制御電源回路９から抵抗Ｒ7とコンデンサＣ1とトランジスタＴＲ5のベースエミッタ間とを通して電流が流れ、コンデンサＣ1の充電が完了するまでの間トランジスタＴＲ5がオン状態になる。トランジスタＴＲ5がオン状態にある間トランジスタＴＲ6がオフ状態になり、トランジスタＴＲ2がオフ状態になるため、トランジスタＴＲ1がオン状態になり、整流電源回路２からトランジスタＴＲ1のコレクタエミッタ間と抵抗Ｒ1とを通してＦＥＴＦ1にゲート電圧が与えられる。これによりＦＥＴＦ1がオン状態になるため、整流電源回路２１から昇圧トランスＴsfの一次コイルＷ1とＦＥＴＦ1とを通して一次電流が流れる。このとき昇圧トランスＴsfの鉄心を通して流れる磁束が飽和値に近い値になるように（飽和はしないように）、昇圧トランスの一次電流の通電時間が設定されている。昇圧トランスの一次電流の通電時間は、コンデンサＣ1の充電時定数を調整してトランジスタＴＲ5がオン状態になる時間を調整することにより、適宜に設定することができる。
【００３７】
コンデンサＣ1の充電が完了し、トランジスタＴＲ5がオフ状態になると、トランジスタＴＲ6がオン状態になるため、トランジスタＴＲ2がオン状態になり、トランジスタＴＲ1がオフ状態になる。このときＦＥＴＦ1にゲート電圧が与えられなくなり、ＦＥＴＦ1がオフ状態になるため、昇圧トランスＴsfを流れていた一次電流が遮断され、昇圧トランスの二次コイルＷ2に高い電圧が誘起する。昇圧トランスの二次コイルに誘起する電圧はダイオードＤ3を通して点火回路６に与えられる。このとき昇圧トランスＴsfの二次コイルＷ2から点火回路６の点火用コンデンサＣｉに充電電流が流れ、ダイオードＤ1の両端に順方向電圧降下が生じる。この電圧降下によりトランジスタＴＲ3がオフ状態にされるため、トランジスタＴＲ4がオン状態になる。トランジスタＴＲ4がオン状態になると、コンデンサＣ1−トランジスタＴＲ4のコレクタエミッタ間−ダイオードＤ2−コンデンサＣ1の経路でコンデンサＣ1の電荷が放電する。
【００３８】
昇圧トランスの二次コイルＷ2から点火回路６に流れていた充電電流が零になると、ダイオードＤ1の両端に生じていた電圧降下が消滅するため、トランジスタＴＲ3がオン状態になり、トランジスタＴＲ4がオフ状態になる。トランジスタＴＲ4がオフ状態になった瞬間に制御電源回路９から抵抗Ｒ7を通してコンデンサＣ1に充電電流が流れるため、トランジスタＴＲ5がオン状態になり、再びＦＥＴＦ1に駆動信号が与えられる。これによりＦＥＴがオン状態になり、昇圧トランスＴsfに一次電流が流れる。コンデンサＣ1の充電が完了すると、トランジスタＴＲ5がオフ状態になり、ＦＥＴへの駆動信号の供給が停止して該ＦＥＴがオフ状態になるため、昇圧トランスＴsfの一次電流が遮断され、該昇圧トランスの二次コイルに高い電圧が誘起する。
【００３９】
以下前記と同様の動作が繰り返され、昇圧トランスＴsfの二次コイルに繰り返し高い電圧が誘起する。昇圧トランスの二次コイルに電圧が誘起する毎に点火用コンデンサＣｉが充電されるため、点火用コンデンサの両端の電圧Ｖcは、図２（Ｆ）に示すように上昇していく。
【００４０】
マイクロプロセッサ８が点火時期ｔiを検出すると、該マイクロプロセッサのポートＡ6の電位がＨレベルからＬレベルに変化させられて点火指令信号が出力され、点火信号出力回路１３から点火回路６のサイリスタＴhに点火信号が与えられる。これによりサイリスタＴhが導通し、点火用コンデンサＣiに蓄積された電荷がサイリスタＴhと点火コイル５の一次コイル５ａとを通して放電するため、点火コイル５の二次コイル５ｂに点火用高電圧が誘起し、内燃機関が点火される。
【００４１】
マイクロプロセッサ８は、ポートＡ６から点火指令信号を出力する際に、同時に、サイリスタＴhの転流を行わせるのに必要な時間だけポートＡ3の電位をＨレベルにしてトランジスタＴＲ7をオン状態にし、コンバータ４の昇圧動作を停止させる。これにより、サイリスタＴhの転流を可能にし、点火用コンデンサＣiの充電が支障なく再開されるようにする。
【００４２】
内燃機関の始動時及び始動が完了するまでの極低速回転時には、交流発電機１の出力電圧が低いため、点火用コンデンサＣｉの充電を行うためにコンバータ４が昇圧動作を行うと、該コンバータでの電力消費により、発電機の出力電圧が低下するため、点火用コンデンサの充電を継続すると、発電機の出力電圧の低下により整流電源回路２の出力電圧Ｖeが設定値Ｖccsよりも低い値まで低下し、制御電源回路９の出力電圧がマイクロプロセッサを動作させるために必要な設定値Ｖccsを下回ることがある。
【００４３】
図３は、図１の点火装置から、電圧検出回路１４と、昇圧動作停止スイッチ１５と、該昇圧動作停止スイッチを制御する制御手段とを取り除いた従来の内燃機関用点火装置における各部の電圧波形を示したもので、図示の例では、機関の始動操作を開始した後、時刻ｔ1で制御電源回路９の出力電圧が設定値Ｖccsを下回っている。
【００４４】
制御電源回路９の出力電圧が設定値Ｖccsを下回ると、該出力電圧が設定値Ｖccsまで上昇する際にマイクロプロセッサのリセット端子ＲＥＳにリセット信号が与えられてマイクロプロセッサがリセットされてしまうため、点火動作を正常に行わせることができなくなり、機関の始動に失敗する。
【００４５】
そこで、本発明においては、整流電源回路２の出力電圧が設定値よりも僅かに高く設定された基準値を超えているときにコンバータ４が昇圧動作を行うのを許容し、整流電源回路２の出力電圧が基準値以下になったときにコンバータ４の昇圧動作を停止させる昇圧動作制御部を設ける。
【００４６】
本実施形態では、この昇圧動作制御部が、整流電源回路２の出力電圧を検出する電圧検出回路１４と、コンバータ４を構成する回路に接続されて、オン状態になったときに該コンバータ４の昇圧動作を停止させるように設けられた昇圧動作停止スイッチ１５と、電圧検出回路１４により検出された電圧が設定値よりも僅かに大きく設定された基準値Ｖrを超えているときに昇圧動作停止スイッチ１５をオフ状態に保持し、電圧検出回路１４により検出された電圧が基準値Ｖr以下になっているときに昇圧動作停止スイッチ１５をオン状態にするように、電圧検出回路１４の出力に応じて昇圧動作停止スイッチ１５を制御する昇圧動作停止スイッチ制御手段とにより構成される。昇圧動作停止スイッチ制御手段は、マイクロプロセッサ８に所定のプログラムを実行させることにより実現する。
【００４７】
図４は、昇圧動作停止スイッチ制御手段を実現するために機関の始動時及び極低速回転時にマイクロプロセッサ８に所定の時間間隔で実行させるプログラムのアルゴリズムを示したもので、このアルゴリズムによる場合には、先ずステップ１において、整流電源回路２の出力電圧（電源コンデンサ３の両端の電圧）Ｖeのデジタル変換値を読み込み、ステップ２で電圧Ｖeが設定値Ｖrを超えているか否かを判定する。その結果、整流電源回路の出力電圧Ｖeが設定値Ｖrを超えていると判定されたときには、ステップ３に進んでポートＡ5の電位ＰをＨレベル（ハイレベル）にし、これにより昇圧動作停止スイッチ１５をオフ状態にする。昇圧動作停止スイッチ１５がオフ状態にあるときには、該昇圧動作停止スイッチが昇圧動作に影響を与えないため、ＤＣコンバータ４の昇圧動作は支障なく行われる。
【００４８】
ステップ２で整流電源回路２の出力電圧Ｖeが基準値Ｖrを超えていないと判定されたときには、ステップ５に進んでポートＡ5の電位ＰをＬレベルにし、これにより、昇圧動作停止スイッチ１５をオン状態にしてコンバータ４のトランジスタＴＲ4のコレクタを接地した状態に保持する。この状態では、コンバータ４のコンデンサＣ1に充電電流が供給されないため、ＦＥＴＦ1への駆動信号の供給が停止し、昇圧動作が停止する。
【００４９】
このようにして、整流電源回路２の出力電圧Ｖeが基準値Ｖrを超えていないと判定された時には、コンバータ４の昇圧動作を停止させるため、図２（Ｆ）に示すように、時刻ｔ1で整流電源回路２の出力電圧Ｖeが基準値Ｖrを超えていないと判定されると、時刻ｔ2で該出力電圧Ｖeが基準電圧Ｖrを超えるまでの間点火用コンデンサＣiの充電が停止する。この間に発電機の出力が回復し、時刻ｔ2で整流電源回路の出力電圧Ｖeが基準電圧Ｖrを超えると、コンバータ４の昇圧動作が再開されて、点火用コンデンサの充電が再開される。
【００５０】
上記のように構成すると、整流電源回路の出力電圧が設定値Ｖccsよりも高く設定された基準値Ｖrを下回らないように制御されるため、整流電源回路の出力電圧が低下して昇圧動作が停止している間も、制御電源回路９は設定値Ｖccsに等しい電圧Ｖccを出力し、マイクロプロセッサ８はリセットされることなく、正常な動作を継続する。従って機関の始動時や、極低速回転時の点火動作を支障なく行わせて、機関の始動性を向上させることができる。
【００５１】
上記の実施形態では、昇圧動作停止スイッチを構成するために、トランジスタＴＲ9と抵抗Ｒ23及びＲ24とからなる回路を特に設けたが、トランジスタＴＲ7を昇圧動作停止スイッチとして兼用するようにしてもよい。
【００５２】
上記の実施形態では、単気筒内燃機関を点火する点火装置に本発明を適用したが、多気筒内燃機関を点火する点火装置にも本発明を適用することができる。
【００５３】
また上記の実施形態では、２サイクル内燃機関を点火する点火装置を例にとったが、４サイクル内燃機関を点火する点火装置にも本発明を適用することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、機関の始動時及び極低速回転時に制御電源回路の出力電圧が設定値を下回るのを防いで、マイクロプロセッサがリセットされるのを防ぐことができるため、機関の始動時にマイクロプロセッサの動作の停止により点火動作が正常に行われなくなるのを防いで、機関の始動性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の構成を示した回路図である。
【図２】図１の実施形態の各部の電圧波形を示した波形図である。
【図３】従来の点火装置の各部の電圧波形を示した波形図である。
【図４】本発明の実施形態において、昇圧動作停止スイッチ制御手段を構成するためにマイクロプロセッサ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である。
【符号の説明】
１発電機
２整流電源回路
３電源コンデンサ
４ＤＣコンバータ
５点火コイル
６点火回路
８マイクロプロセッサ
９制御電源回路
１０信号発生器
１４電圧検出回路
１５昇圧動作停止スイッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ignition device for a batteryless capacitor discharge internal combustion engine in which an ignition capacitor is charged with a voltage obtained by boosting a rectified output of an AC generator driven by an internal combustion engine with a converter. .
[0002]
[Prior art]
A capacitor discharge type ignition device for an internal combustion engine in which an ignition capacitor is charged with a voltage obtained by boosting a rectified output of an AC generator driven by an internal combustion engine by a converter without using a battery is disclosed in Patent Literature As shown in FIG. 1, a rectifying power supply circuit that rectifies the output of an AC generator driven by an internal combustion engine and outputs a DC voltage, and a power supply capacitor connected between DC output terminals of the rectifying power supply circuit, A converter that boosts the voltage across the power capacitor, an ignition capacitor that is provided on the primary side of the ignition coil and is charged by the output of the converter, and that conducts when an ignition signal is applied to the ignition capacitor Discharge switch provided to discharge the accumulated charge through the primary coil of the ignition coil, and timing for giving an ignition signal to the discharge switch And a control unit having an ignition timing control means for controlling. When a battery is not used, a control power supply circuit that outputs a constant DC voltage with the output voltage of the rectifying power supply circuit as an input is provided, and the control power supply circuit supplies a power supply voltage to the control unit. The control power supply circuit outputs a constant control power supply voltage equal to the set value when the output voltage of the rectified power supply circuit is equal to or higher than the set value. It will drop below the set value.
[0003]
Currently, a microprocessor is often used as a control unit for an ignition device for an internal combustion engine. The microprocessor operates when a power supply voltage equal to a set value is applied from the control power supply circuit, and the control power supply circuit When the power supply voltage applied from the above becomes less than the set value, the operation is stopped and the power supply voltage is reset.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-179436 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the capacitor discharge type internal combustion engine ignition device in which the ignition capacitor is charged with the voltage obtained by boosting the rectified output of the AC generator driven by the internal combustion engine by the converter, When the power supply voltage is supplied to the microprocessor from the control power supply circuit that outputs the control DC voltage by using the output voltage of the rectifying power supply circuit that rectifies the output, the output voltage of the control power supply circuit when the internal combustion engine is started Due to the shortage of the engine, the microprocessor could not operate normally, and the engine could fail to start.
[0006]
In other words, when the internal combustion engine is started and during extremely low speed rotation until the start is completed, the output voltage of the AC generator is low, so when the converter performs a boost operation to charge the ignition capacitor, Due to the power consumption, the output voltage of the generator is lowered, thereby lowering the output voltage of the rectified power supply circuit to a value lower than the set value, so that the output voltage of the control power supply circuit is necessary to operate the microprocessor It was sometimes lower than the value. When the output voltage of the control power circuit falls below the set value, the microprocessor is reset, so that the ignition operation cannot be performed normally, and the engine fails to start.
[0007]
In the ignition device disclosed in Patent Document 1, the charging of the ignition capacitor is frequently repeated at a high speed of the engine, so that the output of the generator decreases, the output voltage of the converter decreases, and the ignition capacitor In order to prevent the charging voltage from decreasing, the converter input voltage is detected, and when the converter input voltage becomes insufficient during high-speed engine rotation, the converter boost operation is temporarily stopped. However, no measures are taken to solve the shortage of output of the control power supply circuit when the engine is started.
[0008]
It is an object of the present invention to prevent a microprocessor from being reset due to a decrease in the output voltage of a generator when starting an internal combustion engine and during extremely low rotation, thereby preventing the engine from starting, and improving the startability of the engine An object of the present invention is to provide an ignition device for a discharge internal combustion engine.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a rectified power supply circuit that rectifies the output of an AC generator driven by an internal combustion engine and outputs a DC voltage, a power supply capacitor connected between DC output terminals of the rectified power supply circuit, and both ends of the power supply capacitor A converter that boosts the voltage of the ignition, an ignition capacitor that is provided on the primary side of the ignition coil and is charged by the output of the converter, and that conducts when an ignition signal is applied and ignites the charge accumulated in the ignition capacitor A discharge switch provided to discharge through the primary coil of the coil, a microprocessor for controlling the timing of giving an ignition signal to the discharge switch, and an output voltage of the rectifying power supply circuit as an input to supply a power supply voltage to the microprocessor The present invention is directed to a capacitor discharge type ignition device for an internal combustion engine including a control power supply circuit.
[0010]
The control power supply circuit outputs a control power supply voltage equal to the set value when the output voltage of the rectified power supply circuit is equal to or higher than the set value, but when the output voltage of the rectified power supply circuit falls below the set value, the output voltage Is reduced to a value lower than the set value.
[0011]
In the present invention, when the output voltage of the rectifying power supply circuit exceeds a reference value set slightly higher than a setting value suitable as a power supply voltage for the microprocessor. Converter A step-up operation control unit is provided that allows the step-up operation to be performed and stops the step-up operation of the converter when the output voltage of the rectifying power supply circuit becomes equal to or lower than the reference value.
[0012]
The step-up operation control unit is connected to a voltage detection circuit that detects the output voltage of the rectifying power supply circuit and a circuit that constitutes the converter, and is provided to stop the step-up operation of the converter when it is turned on. When the voltage detected by the boost operation stop switch and the voltage detection circuit exceeds the reference value set slightly higher than the set value, the boost operation stop switch is held in the OFF state and detected by the voltage detection circuit. Boosting operation stop switch control means for controlling the boosting operation stop switch in accordance with the output of the voltage detection circuit so as to turn on the boosting operation stop switch when the measured voltage is equal to or lower than the reference value. Can be configured.
[0013]
With the above configuration, it is possible to prevent the output voltage of the control power supply circuit from falling below the set value at the time of starting the engine and during extremely low speed rotation, and thus preventing the microprocessor from being reset. By stopping the operation of the microprocessor, the ignition operation can be prevented and the engine startability can be improved.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 shows a configuration example of a capacitor discharge type internal combustion engine ignition device according to the present invention. In this example, the internal combustion engine is a two-cycle single cylinder engine. In the figure, 1 is a magnet type AC generator driven by an internal combustion engine and outputs an AC voltage in synchronization with the rotation of the engine, 2 is a rectifier power supply circuit with a regulator that rectifies the output of the generator 1, and 3 is a rectifier A power supply capacitor connected between the output terminals of the circuit 2.
[0016]
4 is a DC converter that boosts the output voltage of the rectifier circuit 2 (voltage across the power supply capacitor 3), 5 is an ignition coil, 6 is an ignition circuit that forms an ignition device together with the ignition coil 5, and 7 is a cylinder of the internal combustion engine. Attached spark plug.
[0017]
Further, 8 is a microprocessor constituting an ignition timing control means for controlling the ignition timing, and 9 is a control for outputting the power supply voltage Vcc to be given to the microprocessor 8, the control circuit of the DC converter 4 and the like by using the output voltage of the rectified power supply circuit as an input. When the crank angle position of the internal combustion engine coincides with a reference position set at a position sufficiently advanced with respect to a position corresponding to the top dead center of the piston (top dead center position), the first pulse signal is supplied. A signal generator for generating a second pulse signal Vs2 when the Vs1 is generated and the crank angle position coincides with a set position set in the vicinity of the top dead center, and 11 and 12 are pulse signals Vs1 and Vs2, respectively. It is a waveform shaping circuit that converts a signal having a recognizable waveform.
[0018]
Reference numeral 13 denotes an ignition signal output circuit for giving an ignition signal to the ignition circuit 6 when the microprocessor 8 generates an ignition command. Reference numerals 14 and 15 denote a voltage detection circuit and a boosting operation stop switch provided particularly in the present invention.
[0019]
Each part will be described in more detail. The generator 1 includes a cup-shaped rotor yoke and a permanent magnet attached to the inner periphery of the peripheral wall of the rotor yoke. It consists of an attached magnet rotor and a stator fixed to an engine case or the like, and an AC voltage is generated in synchronism with engine rotation from an armature coil Le provided on the stator.
[0020]
On the outer periphery of the rotor yoke of the generator 1, there is provided a retractor 1a made of an arc-shaped protrusion extending in the circumferential direction.
[0021]
The rectification power supply circuit 2 is configured by a rectification circuit that performs full-wave rectification of the AC voltage generated by the generator 1 and a regulator that controls the output voltage of the rectification circuit so as not to exceed a predetermined limit value. The rectifying power supply circuit 2 rectifies the AC voltage output from the generator, and generates voltages VH and VL corresponding to the positive half-wave voltage and the negative half-wave voltage of the AC voltage as shown in FIGS. Output as shown in C). These voltages are applied across the power supply capacitor 3. A DC voltage Ve including a ripple is obtained at both ends of the power supply capacitor 3 as shown in FIG.
[0022]
The DC converter 4 includes a step-up transformer Tsf to which the voltage across the power supply capacitor 3 is applied to the primary side, a MOSFET F1 constituting a chopper switch for turning on and off the primary current of the step-up transformer, transistors TR1 to TR7, and a resistor R1. Or R11, a capacitor C1, and a control circuit composed of diodes D1 to D3. By turning on and off the primary current of the step-up transformer Tsf, the voltage across the power supply capacitor 3 is connected to the secondary side of the step-up transformer Tsf. A higher voltage is intermittently induced.
[0023]
Of the transistors constituting the control circuit of the DC converter, the transistor TR7 constitutes a switch which is turned off when allowing the boost operation of the converter and turned on when stopping the boost operation. The base of transistor TR7 is connected to port A3 of microprocessor 8 through resistor R9.
[0024]
The ignition circuit 6 is electrically connected by being connected between an ignition capacitor Ci having one end connected to one end of the primary coil 5a of the ignition coil 5, and the other end of the ignition capacitor Ci and the other end of the primary coil 5a. A diode connected between one end of the ignition capacitor Ci and the other end of the primary coil 5a, and a thyristor Th that constitutes a discharge switch for discharging the charge accumulated in the capacitor Ci through the primary coil 5a of the ignition coil. D4, a diode D5 having a cathode connected to the gate of the thyristor Th, and a resistor R11 having one end connected to the anode of the diode D5, both ends of the series circuit of the ignition capacitor Ci and the primary coil 5a of the ignition coil The output voltage of the DC converter 4 is applied to the circuit.
[0025]
In the illustrated ignition circuit 6, the ignition capacitor Ci is charged to the illustrated polarity by the DC voltage output from the DC converter 4. When an ignition signal is given from the microprocessor 8 to the gate of the thyristor Th through the ignition signal output circuit 13, the charge accumulated in the ignition capacitor Ci is discharged through the thyristor Th and the primary coil 5 a of the ignition coil. A high voltage for ignition is induced in the secondary coil. Since this high voltage is applied to the spark plug 7, spark discharge occurs in the spark plug 7, and the engine is ignited.
[0026]
The control power supply circuit 9 includes a regulator IC 9a and capacitors Ca and Cb, and outputs a power supply voltage Vcc equal to a set value (+ 5V) suitable for driving a microprocessor with the output of the rectified power supply circuit 2 as an input. At the same time, a reset signal is given to the reset terminal RES of the microprocessor 8 when the power supply rises.
[0027]
The control power supply circuit 9 can output a voltage equal to the set value Vccs when the input voltage (the voltage Ve across the power supply capacitor 3) is equal to or higher than the set value Vccs, but the input voltage Ve is lower than the set value Vccs. The output voltage is reduced to a value equal to the input voltage.
[0028]
The illustrated signal generator 10 includes a core having a magnetic pole portion facing the outer periphery of the rotor yoke of the generator 1 at the tip, a signal coil wound around the core, and a permanent magnet magnetically coupled to the core. The first and second pulse signals having different polarities are output when the front end side edge and the rear end side edge in the rotation direction of the reluctator 1a are respectively detected. The signal generator shown in the figure detects a positive first pulse signal Vs1 and a negative second pulse signal as shown in FIG. 2A when the front edge and the rear edge of the reluctator 1a are detected. It is configured to generate Vs2.
[0029]
The first pulse signal Vs1 and the second pulse signal Vs2 generated by the signal generator 10 are input to the waveform shaping circuit 11 through the diodes Da and Db, respectively, and converted into signals having a waveform that can be recognized by the microprocessor. Input to ports A1 and A2 of the microprocessor 8.
[0030]
The microprocessor 8 executes a program stored in the ROM so as to calculate the rotational speed of the engine from the interval at which the pulse signal Vs1 or Vs2 is generated (time required for one rotation of the crankshaft). Ignition timing calculation means for calculating the ignition timing of the engine with respect to the rotation speed calculated by the calculation means, and the ignition timing calculated when the signal generator 10 generates the pulse signal Vs1 at the reference crank angle position. Set the measurement value for measurement in the timer, start the measurement of the ignition timing, and when the measurement of the ignition timing is completed, change the potential of the port A6 from the high level state to the low level state and ignite Ignition timing control means having ignition command signal output means for outputting a command signal is configured.
[0031]
The ignition signal output circuit 13 comprises a transistor TR8 and resistors R13 to R15. When the microprocessor 8 changes the potential of the port A6 from a high level to a low level and outputs an ignition command signal, the transistor TR8. Is turned on, and an ignition signal is given to the thyristor Th of the ignition circuit 6.
[0032]
The voltage detection circuit 14 provided specifically in the present invention is composed of a resistance voltage dividing circuit composed of a series circuit of resistors R21 and R22 connected between output terminals of the rectification power supply circuit 2, and the output voltage of the rectification power supply circuit 2 is shown. And a voltage detection signal proportional to the output voltage is output. This voltage detection signal is given to the port A4 of the microprocessor 8.
[0033]
The boosting operation stop switch 15 has a PNP transistor TR9 whose collector is grounded and an emitter connected to the collector of the transistor TR4 of the DC converter, a resistor R23 that connects the base of the transistor TR9 to the port A5 of the microprocessor, and a port A5. Is connected to the output terminal of the control power supply circuit 9, and the microprocessor 8 changes the potential of the port A5 from high level (referred to as H level) to low level (referred to as L level) to stop the command. When the signal is output, the transistor TR9 is turned on to stop the boosting operation of the converter 4.
[0034]
Next, the operation of the ignition device shown in FIG. 1 will be described.
[0035]
In the ignition device shown in FIG. 1, when the crankshaft of the engine is not rotating and the generator 1 is not generating voltage, no voltage is applied from the rectifying power supply circuit 2 to the primary side of the step-up transformer Tsf. Transistors TR1 to TR6 are in an off state, and FET F1 is in an off state. At this time, the step-up transformer Tsf stops outputting the voltage.
[0036]
When the crankshaft of the engine rotates and the generator 1 generates a voltage, a voltage is applied from the rectifying power supply circuit 2 to the primary side of the step-up transformer Tsf, and the control power supply circuit 9 outputs a voltage. A base current flows to turn on the transistor TR3. At this time, since the transistor TR4 is in an off state and the transistor TR7 is also in an off state, a current flows from the control power supply circuit 9 through the resistor R7, the capacitor C1, and the base emitter of the transistor TR5 until the charging of the capacitor C1 is completed. During this period, the transistor TR5 is turned on. While the transistor TR5 is in the on state, the transistor TR6 is in the off state and the transistor TR2 is in the off state, so that the transistor TR1 is in the on state, and the FET between the collector emitter of the transistor TR1 and the resistor R1 from the rectifier power supply circuit 2. A gate voltage is applied to F1. As a result, the FET F1 is turned on, and a primary current flows from the rectifying power supply circuit 21 through the primary coil W1 and the FET F1 of the step-up transformer Tsf. At this time, the energizing time of the primary current of the step-up transformer is set so that the magnetic flux flowing through the iron core of the step-up transformer Tsf becomes a value close to the saturation value (so as not to be saturated). The energization time of the primary current of the step-up transformer can be appropriately set by adjusting the charging time constant of the capacitor C1 and adjusting the time for which the transistor TR5 is turned on.
[0037]
When the charging of the capacitor C1 is completed and the transistor TR5 is turned off, the transistor TR6 is turned on, so that the transistor TR2 is turned on and the transistor TR1 is turned off. At this time, the gate voltage is no longer applied to the FET F1, and the FET F1 is turned off, so that the primary current flowing through the step-up transformer Tsf is cut off, and a high voltage is induced in the secondary coil W2 of the step-up transformer. The voltage induced in the secondary coil of the step-up transformer is applied to the ignition circuit 6 through the diode D3. At this time, a charging current flows from the secondary coil W2 of the step-up transformer Tsf to the ignition capacitor Ci of the ignition circuit 6, and a forward voltage drop occurs across the diode D1. Since the voltage drop causes the transistor TR3 to be turned off, the transistor TR4 is turned on. When the transistor TR4 is turned on, the electric charge of the capacitor C1 is discharged through the path of the capacitor C1, the collector-emitter of the transistor TR4, the diode D2, and the capacitor C1.
[0038]
When the charging current flowing from the secondary coil W2 of the step-up transformer to the ignition circuit 6 becomes zero, the voltage drop generated at both ends of the diode D1 disappears, so that the transistor TR3 is turned on and the transistor TR4 is turned off. become. Since the charging current flows from the control power supply circuit 9 to the capacitor C1 through the resistor R7 at the moment when the transistor TR4 is turned off, the transistor TR5 is turned on and a drive signal is again applied to the FET F1. As a result, the FET is turned on, and a primary current flows through the step-up transformer Tsf. When the charging of the capacitor C1 is completed, the transistor TR5 is turned off, the supply of the drive signal to the FET is stopped, and the FET is turned off, so that the primary current of the step-up transformer Tsf is cut off, and the step-up transformer A high voltage is induced in the secondary coil.
[0039]
Thereafter, the same operation as described above is repeated, and a high voltage is repeatedly induced in the secondary coil of the step-up transformer Tsf. Since the ignition capacitor Ci is charged every time a voltage is induced in the secondary coil of the step-up transformer, the voltage Vc across the ignition capacitor rises as shown in FIG.
[0040]
When the microprocessor 8 detects the ignition timing ti, the potential at the port A6 of the microprocessor is changed from the H level to the L level and an ignition command signal is output, and the ignition signal output circuit 13 supplies the thyristor Th of the ignition circuit 6. An ignition signal is given. As a result, the thyristor Th conducts, and the electric charge accumulated in the ignition capacitor Ci is discharged through the thyristor Th and the primary coil 5a of the ignition coil 5, so that a high voltage for ignition is induced in the secondary coil 5b of the ignition coil 5. The internal combustion engine is ignited.
[0041]
When the microprocessor 8 outputs the ignition command signal from the port A6, at the same time, the potential of the port A3 is set to the H level for the time necessary for the commutation of the thyristor Th to turn on the transistor TR7, and the converter 8 is turned on. 4 is stopped. Thereby, commutation of the thyristor Th is enabled, and charging of the ignition capacitor Ci is resumed without any trouble.
[0042]
Since the output voltage of the AC generator 1 is low at the time of starting the internal combustion engine and at a very low speed until the start is completed, when the converter 4 performs a boosting operation to charge the ignition capacitor Ci, the converter Since the output voltage of the generator decreases due to the power consumption of the generator, if the charging of the ignition capacitor is continued, the output voltage Ve of the rectifying power supply circuit 2 decreases to a value lower than the set value Vccs due to the decrease in the output voltage of the generator In some cases, however, the output voltage of the control power supply circuit 9 is lower than the set value Vccs necessary for operating the microprocessor.
[0043]
FIG. 3 shows voltage waveforms at various parts in a conventional ignition device for an internal combustion engine in which the voltage detection circuit 14, the boost operation stop switch 15, and the control means for controlling the boost operation stop switch are removed from the ignition device of FIG. In the illustrated example, after starting the engine, the output voltage of the control power supply circuit 9 falls below the set value Vccs at time t1.
[0044]
If the output voltage of the control power supply circuit 9 falls below the set value Vccs, a reset signal is given to the reset terminal RES of the microprocessor and the microprocessor is reset when the output voltage rises to the set value Vccs. The engine cannot be operated normally, and the engine fails to start.
[0045]
Therefore, in the present invention, the converter 4 is allowed to perform a boosting operation when the output voltage of the rectified power supply circuit 2 exceeds a set reference value slightly higher than the set value. A step-up operation control unit that stops the step-up operation of the converter 4 when the output voltage becomes equal to or lower than the reference value is provided.
[0046]
In the present embodiment, this step-up operation control unit is connected to a voltage detection circuit 14 that detects the output voltage of the rectifying power supply circuit 2 and a circuit that constitutes the converter 4, and when the converter 4 is turned on, A boost operation stop switch 15 provided to stop the boost operation, and a boost operation stop switch when the voltage detected by the voltage detection circuit 14 exceeds a reference value Vr set slightly larger than a set value. 15 is held in an off state, and the boost operation stop switch 15 is turned on when the voltage detected by the voltage detection circuit 14 is equal to or lower than the reference value Vr according to the output of the voltage detection circuit 14 And a boosting operation stop switch control means for controlling the boosting operation stop switch 15. The step-up operation stop switch control means is realized by causing the microprocessor 8 to execute a predetermined program.
[0047]
FIG. 4 shows an algorithm of a program executed by the microprocessor 8 at predetermined time intervals when starting the engine and rotating at a very low speed in order to realize the boosting operation stop switch control means. First, in step 1, the digital conversion value of the output voltage (voltage across the power supply capacitor 3) Ve of the rectifier power supply circuit 2 is read, and in step 2, it is determined whether or not the voltage Ve exceeds the set value Vr. As a result, when it is determined that the output voltage Ve of the rectified power supply circuit exceeds the set value Vr, the routine proceeds to step 3 where the potential P of the port A5 is set to the H level (high level), thereby the boosting operation stop switch 15 Is turned off. When the step-up operation stop switch 15 is in the OFF state, the step-up operation stop switch does not affect the step-up operation, so that the step-up operation of the DC converter 4 is performed without any problem.
[0048]
When it is determined in step 2 that the output voltage Ve of the rectified power supply circuit 2 does not exceed the reference value Vr, the process proceeds to step 5 to set the potential P of the port A5 to L level, thereby turning on the boost operation stop switch 15 In this state, the collector of the transistor TR4 of the converter 4 is held in a grounded state. In this state, since no charging current is supplied to the capacitor C1 of the converter 4, supply of the drive signal to the FET F1 is stopped, and the boosting operation is stopped.
[0049]
In this way, when it is determined that the output voltage Ve of the rectified power supply circuit 2 does not exceed the reference value Vr, the boosting operation of the converter 4 is stopped, so that at time t1, as shown in FIG. If it is determined that the output voltage Ve of the rectified power supply circuit 2 does not exceed the reference value Vr, charging of the ignition capacitor Ci stops until the output voltage Ve exceeds the reference voltage Vr at time t2. During this time, the output of the generator recovers, and when the output voltage Ve of the rectifying power supply circuit exceeds the reference voltage Vr at time t2, the boosting operation of the converter 4 is resumed and the charging of the ignition capacitor is resumed.
[0050]
When configured as described above, the output voltage of the rectified power supply circuit is controlled so as not to fall below the reference value Vr set higher than the set value Vccs. During this time, the control power supply circuit 9 outputs the voltage Vcc equal to the set value Vccs, and the microprocessor 8 continues normal operation without being reset. Therefore, it is possible to improve the startability of the engine by performing the ignition operation at the start of the engine or at the time of extremely low speed rotation without any trouble.
[0051]
In the above-described embodiment, a circuit including the transistor TR9 and the resistors R23 and R24 is particularly provided in order to configure the boosting operation stop switch. However, the transistor TR7 may also be used as the boosting operation stop switch.
[0052]
In the above embodiment, the present invention is applied to an ignition device that ignites a single-cylinder internal combustion engine. However, the present invention can also be applied to an ignition device that ignites a multi-cylinder internal combustion engine.
[0053]
In the above embodiment, the ignition device for igniting the two-cycle internal combustion engine is taken as an example, but the present invention can also be applied to an ignition device for igniting the four-cycle internal combustion engine.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the output voltage of the control power supply circuit from falling below the set value at the time of starting the engine and rotating at a very low speed, thereby preventing the microprocessor from being reset. By stopping the operation of the microprocessor when the engine is started, it is possible to prevent the ignition operation from being performed normally and improve the startability of the engine.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a waveform diagram showing voltage waveforms at various parts in the embodiment of FIG. 1;
FIG. 3 is a waveform diagram showing voltage waveforms at various parts of a conventional ignition device.
FIG. 4 is a flowchart showing an algorithm of a program executed by a microprocessor to constitute a boosting operation stop switch control unit in the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 generator
2 Rectified power supply circuit
3 Power supply capacitor
4 DC converter
5 Ignition coil
6 Ignition circuit
8 Microprocessor
9 Control power circuit
10 Signal generator
14 Voltage detection circuit
15 Boost operation stop switch

Claims

A rectifying power supply circuit that rectifies the output of an AC generator driven by an internal combustion engine and outputs a DC voltage; a power supply capacitor connected between DC output terminals of the rectifying power supply circuit; and a voltage across the power supply capacitor. A converter for boosting, an ignition capacitor provided on the primary side of the ignition coil and charged by the output of the converter, and an electric charge that is conducted and accumulated in the ignition capacitor when an ignition signal is given. A discharge switch provided to discharge through a primary coil of the coil; a microprocessor for controlling a timing to give an ignition signal to the discharge switch; and an output voltage of the rectified power supply circuit as an input to supply power to the microprocessor A control power supply circuit for supplying a voltage, wherein the output voltage of the rectified power supply circuit is a set value When in the above, in the ignition device for capacitor discharge type internal combustion engine that is configured to output the same control power supply voltage to the set value,
Allowing the converter to perform a boost operation when the output voltage of the rectified power supply circuit exceeds a reference value set slightly higher than the set value, and the output voltage of the rectified power supply circuit is set to the reference value An ignition device for a capacitor discharge internal combustion engine comprising a boosting operation control unit for stopping the boosting operation of the converter when the following occurs.

A rectifying power supply circuit that rectifies the output of an AC generator driven by an internal combustion engine and outputs a DC voltage; a power supply capacitor connected between DC output terminals of the rectifying power supply circuit; and a voltage across the power supply capacitor. A converter for boosting, an ignition capacitor provided on the primary side of the ignition coil and charged by the output of the converter, and an electric charge that is conducted and accumulated in the ignition capacitor when an ignition signal is given. A discharge switch provided to discharge through a primary coil of the coil; a microprocessor for controlling a timing to give an ignition signal to the discharge switch; and an output voltage of the rectified power supply circuit as an input to supply power to the microprocessor A control power supply circuit for supplying a voltage, wherein the output voltage of the rectified power supply circuit is a set value When in the above, in the ignition device for capacitor discharge type internal combustion engine that is configured to output the same control power supply voltage to the set value,
A voltage detection circuit for detecting an output voltage of the rectified power supply circuit;
A boost operation stop switch connected to a circuit constituting the converter and provided to stop the boost operation of the converter when turned on;
When the voltage detected by the voltage detection circuit exceeds a reference value set slightly larger than the set value, the boost operation stop switch is held in an off state, and the voltage detected by the voltage detection circuit Boosting operation stop switch control means for controlling the boosting operation stop switch according to the output of the voltage detection circuit so that the boosting operation stop switch is turned on when the voltage is equal to or less than the reference value;
An ignition device for a capacitor discharge type internal combustion engine comprising: