内燃機関用点火装置
【課題】ストップスイッチが操作されたときに機関を失火させて停止する機能を有する内燃機関用点火装置において、ストップスイッチのチャタリングによる誤動作を防止する。
【解決手段】スイッチ状態判定手段１４によりストップスイッチ５がオフ状態にあると判定されているときに内燃機関の点火を許可し、ストップスイッチがオン状態にあると判定されたときに内燃機関の点火を禁止し、ストップスイッチがオン状態にあると判定された後にオフ状態にあると判定されたときに、ストップスイッチがオフ状態にあると判定されていても内燃機関の点火を少なくとも１回禁止して、点火を禁止した後になおストップスイッチがオフ状態にあると判定されたときに機関の点火を許可する点火許否手段を設け、点火許否手段により点火が許可されている時にのみ点火動作を行わせるようにした。
【解決手段】スイッチ状態判定手段１４によりストップスイッチ５がオフ状態にあると判定されているときに内燃機関の点火を許可し、ストップスイッチがオン状態にあると判定されたときに内燃機関の点火を禁止し、ストップスイッチがオン状態にあると判定された後にオフ状態にあると判定されたときに、ストップスイッチがオフ状態にあると判定されていても内燃機関の点火を少なくとも１回禁止して、点火を禁止した後になおストップスイッチがオフ状態にあると判定されたときに機関の点火を許可する点火許否手段を設け、点火許否手段により点火が許可されている時にのみ点火動作を行わせるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関を点火する内燃機関用点火装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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、内燃機関を点火するために用いる点火用高電圧を発生する点火回路と、内燃機関の点火タイミングを演算する点火タイミング演算手段と、点火タイミング演算手段により演算された点火タイミングを検出する（内燃機関のクランク角位置が演算された点火タイミングに相当するクランク角位置に一致したことを検出する）点火タイミング検出手段とを備えていて、点火タイミング検出手段により点火タイミングが検出されたときに点火回路に点火用高電圧を発生させるための動作を行わせるように構成される。
【０００３】
一般に点火回路は、点火コイルと、点火信号が与えられたときに点火コイルの一次電流に急激な変化を生じさせる一次電流制御回路とを備えていて、一次電流の急激な変化により点火コイルの二次コイルに点火用高電圧を誘起させる。点火コイルの二次コイルに誘起した点火用高電圧は、機関の気筒に取り付けられた点火プラグに印加されるため、点火プラグで火花放電が生じ、機関が点火される。
【０００４】
操作の簡便さ及び構成の簡素さを重視する内燃機関においては、特許文献１に示されているように、点火回路に点火用電源を直結して、機関のクランキングを行うだけで機関を始動させることができるようにしている。この種の内燃機関においては、機関を停止させるために、押ボタンスイッチのようなモーメンタリスイッチからなるストップスイッチを設けて、このストップスイッチが操作されたことが検出されたときに点火回路の点火動作を停止させることにより機関を失火させて、機関を停止させるようにしている。
【０００５】
特許文献１に示された点火装置では、ストップスイッチとして常閉形の押ボタンスイッチを用い、押ボタンが押されてストップスイッチがオフ状態になったときに直ちに停止指令が与えられたと判定して、点火装置の点火動作を停止させ、ストップスイッチがオン状態になったときに直ちに点火指令が消滅したと判定して点火動作を再開させるようにしている。
【０００６】
押ボタンスイッチなどのモメンタリスイッチは、スイッチ操作部（例えば押ボタン）への力の加え加減などにより容易にチャタリングを生じ、ユーザがスイッチを正しく操作しているつもりでも、スイッチの状態が瞬時的に操作時の状態から非操作時の状態に切り換わることがある。そのため、特許文献１に示されているように、ストップスイッチがオフ状態になったときに直ちに停止指令が与えられたと判定し、ストップスイッチがオン状態になったときに直ちに停止指令が消滅したと判定するようにした場合には、ユーザが機関を停止させるつもりでストップスイッチをオフ状態にした後ストップスイッチがチャタリングによりオン状態になったときに点火回路の点火動作が再開され、ユーザの意に反して機関の回転速度が上昇してしまうといった問題が生じる。
【０００７】
このような誤動作が生じるのを防止するために、点火を制御するマイクロプロセッサにより、チャタリングの影響を受けずにストップスイッチの状態を判定するスイッチ状態判定手段を構成して、このスイッチ状態判定手段によりストップスイッチが操作されていると判定されたときに、点火動作を停止させるようにすることが考えられる。
【０００８】
図８は、チャタリングの影響を受けずにストップスイッチの状態を判定する処理のアルゴリズムの一案を示したものである。この例では、ストップスイッチが押ボタンスイッチからなっていて、押ボタンを押したときにスイッチがオン状態になるようになっており、ストップスイッチがオン状態になっているときに、機関を停止させることを指令する停止指令を発生させるものとしている。
【０００９】
図８の処理は、ストップスイッチの状態を微少時間ΔＴ間隔で（例えば８msec間隔で）検出しているスイッチ状態検出手段がストップスイッチの状態を検出する毎に実行される。この処理においては、ステップＳ１において、今回検出されたストップスイッチの状態が前回の検出時と同じであるか否かを判定する。ステップＳ１において、ストップスイッチが前回と同じ状態にあると判定されたときにステップＳ２で検出回数カウンタの計数値をインクリメントし、続いてステップＳ３においてストップスイッチの状態の検出回数（検出回数カウンタの計数値）が設定回数以上であるか否かを判定する。
【００１０】
この判定により、検出回数が設定回数以上であると判定されていない場合には、以後何もしないでこの処理を終了する。ステップＳ３において検出回数が設定回数以上であると判定された時にはステップＳ４に進んでストップスイッチの状態がオン状態にあるか否かを判定する。ステップＳ４においてストップスイッチがオン状態にあると判定されたときには、ステップＳ５に進んでストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷを１にセットしてこの処理を終了する。ステップＳ４においてストップスイッチがオフ状態にあると判定されたときには、ステップＳ６に進んでストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷを０にリセットしてこの処理を終了する。図８の処理のステップＳ１においてストップスイッチの状態が前回の状態と異なると判定されたときにはステップＳ７に進んで検出回数カウンタの計数値を０とし、ステップＳ８で現在のストップスイッチの状態を記憶した後この処理を終了する。
【００１１】
図８の処理によりストップスイッチの状態を判定する場合には、ストップスイッチがオン状態にあることが連続して設定回数ｎだけ検出されたとき（ストップスイッチがオン状態であると検出される状態がΔＴ×ｎ時間継続したとき）にストップスイッチがオン状態にあると判定し、ストップスイッチがオフ状態にあることが連続して設定回数ｎだけ検出されたときにストップスイッチがオフ状態にあると判定する。チャタリングが生じたためにストップスイッチが前回の状態と同じ状態にないと判定されたときには検出回数カウンタの計数値をクリアするため、チャタリングの影響を受けることなく、ストップスイッチの状態を判定することができる。
【００１２】
図９は、点火タイミング検出手段が点火タイミングを検出したときにマイクロプロセッサが実行する点火制御処理のアルゴリズムを示したもので、この処理においてはステップＳ１１においてストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが０であるか否かを判定し、ストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが０であると判定されたとき（ストップスイッチがオフ状態にあると判定されたとき）にステップＳ１２に進んで点火回路に点火動作を行わせるための処理を行って、機関の運転を継続させる。ステップＳ１１においてストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが１であると判定されたとき（ストップスイッチがオン状態にあると判定されたとき）には、点火回路に点火動作を行わせるための処理を行うことなくこの処理を終了し、機関を失火させる。ストップスイッチが操作されてオン状態になっている間機関を失火させ続けて機関を停止させる。
【特許文献１】特開昭６３−１１７１６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図８に示したアルゴリズムによりストップスイッチの状態を判定して、ストップスイッチがオン状態にあると判定されたときに機関を失火させるようにした場合、図６に示したように、時刻ｔ1でストップスイッチが操作されてオン状態になったときに、ストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが１となるため、機関の各点火タイミングで点火回路に点火信号が与えられないようにして、機関を失火させることができる。
【００１４】
ところが、図９に示したアルゴリズムによる場合には、図６に示したように、時刻ｔ2でストップスイッチに比較的遅いチャタリングが生じたときに、機関の点火タイミングでストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが０となる状態（ストップスイッチがオフ状態にあると判定される状態）が生じ、機関が点火されてしまう。その後ストップスイッチの状態がオン状態に復帰しても、その後時刻ｔ3で再びチャタリングによりストップスイッチがオフ状態になると、再び機関が点火される。このような状態が生じると、機関を停止させるためにストップスイッチを操作しているにも拘わらず、一瞬機関の回転速度が上昇するなど、ユーザの意に反した動作が行われることになる。
【００１５】
上記の問題を解決するため、ストップスイッチがオン状態にされたことが一度検出されると、その後はストップスイッチの状態の如何に関わりなく機関を失火させ続けるようにすることも考えられる。しかしながら、このようにした場合には、ユーザが一旦ストップスイッチを操作した後、思い直してストップスイッチから手を離したときに、点火装置の動作を回復させることができないという問題が生じる。
【００１６】
本発明の目的は、ストップスイッチに遅いチャタリングが生じた場合に誤動作が生じることがなく、またユーザが一旦ストップスイッチを操作した後、機関が停止する前に思い直してストップスイッチの操作を中止した場合には、機関を点火する状態に復帰させて、機関の運転を維持することができるようにした内燃機関用点火装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、内燃機関を点火する動作（点火動作）を行う点火回路と、内燃機関の点火タイミングを演算する点火タイミング演算手段と、点火タイミング演算手段により演算された点火タイミングを検出する点火タイミング検出手段と、操作前は第１の状態にあり、操作されたときに第２の状態になるモーメンタリスイッチからなっていて内燃機関を停止させる際に操作されるストップスイッチと、ストップスイッチの状態を判定するスイッチ状態判定手段と、スイッチ状態判定手段による判定結果に応じて点火タイミングで点火回路に点火動作を行わせるための処理を行う点火制御手段とを備えた内燃機関用点火装置を対象とする。
【００１８】
本発明においては、スイッチ状態判定手段によりストップスイッチが第１の状態にあると判定されている状態が継続しているときに内燃機関の点火を許可し、ストップスイッチが第２の状態にあると判定されたときには内燃機関の点火を禁止し、スイッチ状態判定手段によりストップスイッチが第２の状態にあると判定された後に第１の状態にあると判定されたときには、ストップスイッチが第１の状態にあると判定されていても内燃機関の点火を少なくとも１回禁止して、少なくとも１回点火を禁止した後になお前記ストップスイッチが第１の状態にあると判定されたときに前記内燃機関の点火を許可する点火許否手段が設けられる。点火制御手段は、点火許否手段により点火が許可されているときにのみ点火回路に点火動作を行わせるための処理を行うように構成される。
【００１９】
上記のように、スイッチ状態判定手段によりストップスイッチが第２の状態（機関の停止を指令する状態）にあると判定された後に第１の状態（機関の停止指令を解除する状態）にあると判定されたときに、直ちに内燃機関の点火を回復させるのではなく、ストップスイッチが第１の状態にあると判定されている状態でも、内燃機関の点火を少なくとも１回禁止して、点火を禁止した点火タイミングでなおストップスイッチが第１の状態にあると判定されたときに次の点火タイミングでの内燃機関の点火を許可するようにすると、ユーザが機関を停止させるためにストップスイッチを操作している状態で、第２の状態にあるストップスイッチがゆっくりとしたチャタリングにより一時的に第１の状態になったとしても、機関は失火状態に保持される。またストップスイッチが操作されている状態では、少なくとも１回の点火を禁止している間にストップスイッチを第２の状態に復帰させて機関の点火を禁止することができるため、ゆっくりとしたチャタリングによりストップスイッチが一時期に第１の状態になったと判定されたとしても、点火動作が再開されることはない。そのため、ユーザがストップスイッチを操作している状態でゆっくりとしたチャタリングが生じたときに、点火動作が再開されるのを防ぐことができ、機関を停止しようとしているユーザの意に反して点火動作が再開されて機関の回転速度が一時的に上昇するといった異常な現象が生じるのを防ぐことができる。
【００２０】
またユーザが一旦ストップスイッチを操作した後、思い直してストップスイッチの操作を中止した場合には、少なくとも１回の点火が禁止された後、ストップスイッチが第１の状態にあることが検出されるため、機関の点火を再開させて、機関の運転を維持することができる。
【００２１】
本発明の好ましい態様では、スイッチ状態判定手段により前記ストップスイッチが第２の状態にあると判定されたときに失火要求指令を発生させる失火要求指令発生手段と、点火タイミング検出手段により点火タイミングが検出された時に失火要求指令が発生しているか否かを判定して、失火要求指令が発生していないと判定しときに内燃機関の点火を許可し、失火要求指令が発生していると判定しときに内燃機関の点火を禁止する点火許否手段と、点火許否手段が内燃機関の点火を禁止した後にスイッチ状態判定手段による判定結果を確認するスイッチ状態判定結果確認手段と、スイッチ状態判定結果確認手段によりストップスイッチが第１の状態にあることが確認されたときに失火要求指令を消滅させ、ストップスイッチが第２の状態にあることが確認されたときには失火要求指令の発生を維持する失火要求指令消滅制御手段とが設けられる。この場合も点火制御手段は、点火許否手段により内燃機関の点火が許可されているときにのみ各点火タイミングで点火回路に点火動作を行わせるための処理を行わせるように構成される。
【００２２】
上記スイッチ状態判定手段は、一定の時間間隔でストップスイッチの状態を検出して、ストップスイッチが第１の状態にあること、または第２の状態にあることが設定回数検出されたときにそれぞれストップスイッチが第１の状態または第２の状態にあると判定するように構成することができる。
【００２３】
点火回路は、点火信号が与えられたときに点火コイルの一次電流に急激な変化を生じさせて、点火コイルの二次コイルに点火用の高電圧を誘起させる回路であればいかなるものでもよい。例えば、点火コイルと、該点火コイルの一次側に設けられて点火電源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状態になって点火用コンデンサの電荷を点火コイルの一次コイルを通して放電させる放電用スイッチとを備えたコンデンサ放電式の点火回路を用いることができる。また点火コイルの一次コイルに対して直列に接続されたトランジスタスイッチを備えて、点火タイミングよりも前のタイミングでトランジスタスイッチをオン状態にすることにより点火電源からトランジスタスイッチを通して点火コイルに一次電流を流し、点火タイミングでトランジスタスイッチをオフ状態にして一次電流を遮断することにより、点火コイルの二次コイルに点火用高電圧を誘起させる電流遮断形の点火回路を用いることもできる。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明によれば、スイッチ状態判定手段によりストップスイッチが第２の状態（機関の停止を指令する状態）にあると判定された後に第１の状態（機関の停止指令を解除する状態）にあると判定されたときに、直ちに内燃機関の点火動作を回復させるのではなく、内燃機関の点火を少なくとも１回禁止して、点火を禁止した点火タイミングでなおストップスイッチが第１の状態にあると判定されたときに次の点火タイミングでの内燃機関の点火を許可するようにしたので、ユーザが機関を停止させるためにストップスイッチを操作している状態で、第２の状態にあるストップスイッチがゆっくりとしたチャタリングにより一時的に第１の状態になったと判定されたときに点火動作が再開されるのを防ぐことができ、機関を停止しようとしているユーザの意に反して点火動作が再開されて機関の回転速度が一時的に上昇するといった異常な現象が生じるのを防ぐことができる。
【００２５】
またユーザが一旦ストップスイッチを操作した後、思い直してストップスイッチの操作を中止した際には、少なくとも１回の点火が禁止された後、ストップスイッチが第１の状態にあることが検出されれば、機関の点火が再開されるため、ユーザの意志通りに機関の運転を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
本実施形態の点火装置は、２気筒２サイクル機関を点火するように構成されている。図１は本発明の実施形態に係わる点火装置のハードウェアの構成を示したもので、同図において、１は一次コイル１ａ及び二次コイル１ｂを有する点火コイル、２は内燃機関により駆動される磁石発電機、３は内燃機関のクランク軸の回転角度位置（クランク角位置）が所定の位置に達したときにパルス信号を発生する信号発生器、４は電子式制御ユニット（ＥＣＵ）、５はエンジンを停止させる際に操作されるモメンタリスイッチからなるストップスイッチである。
【００２７】
磁石発電機２は、機関のクランク軸に取り付けられたフライホイール磁石回転子２Ａと、エキサイタコイルＥｘを含む発電コイルを電機子鉄心に巻回してなる固定子２Ｂとからなっている。エキサイタコイルＥｘは機関の回転に同期して、図示の実線矢印方向の極性の正の半サイクルの電圧と、図示の波線矢印方向の極性の負の半波の電圧とからなる交流電圧を誘起する。
【００２８】
信号発生器３は、フラホイール磁石回転子２Ａのヨークを構成するフライホイールの外周に１８０°間隔で設けられたリラクタｒ1及びｒ2と、リラクタｒ1及びｒ2のそれぞれの回転方向の前端側エッジ及び後端側エッジを検出して極性が異なる第１のパルス信号及び第２のパルス信号を出力するパルサＰＳとからなっている。リラクタｒ1及びｒ2はそれぞれ機関の第１の気筒及び第２の気筒に対して設けられている。
【００２９】
ＥＣＵ４は、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）４Ａと、点火信号が与えられたときに点火コイルの一次電流に急激な変化を生じさせる一次電流制御回路４Ｂと、エキサイタコイルＥｘの負の半波の電圧を制御用電源電圧として用いる一定の直流電圧に変換する制御用電源生成回路４Ｃと、信号発生器３の出力パルスを波形整形する波形整形回路４Ｄと、ストップスイッチ５の状態を検出するスイッチ状態検出回路４Ｅと、エキサイタコイルＥｘの一端と制御用電源生成回路４Ｃとの間を接続するダイオードＤ3と、エキサイタコイルＥｘの他端と接地間を接続するダイオードＤ4とを備えている。
【００３０】
一次電流制御回路４Ｂは、点火コイル１の一次コイル１ａに一端が接続され、他端がダイオードＤ1を通してエキサイタコイルＥｘの一端に接続された点火用コンデンサＣ1と、アノードを接地側に向けてコンデンサＣ1の他端と接地間に接続された放電用スイッチとしてのサイリスタＴh1と、コンデンサＣ1の一端と接地間にカソードを接地側に向けて接続されたダイオードＤ2とを備え、この一次電流制御回路と点火コイル１とにより、点火信号が与えられたときに点火用高電圧を発生する周知のコンデンサ放電式の点火回路ＣＤＩが構成されている。
【００３１】
制御用電源生成回路４Ｃは、例えば、エキサイタコイルＥｘの負の半波の出力電圧で充電される電源コンデンサと、該電源コンデンサの両端の電圧を一定に保つようにその充電を制御する回路からなっていて、電源コンデンサの両端に一定の直流電圧Ｖccを発生する。制御用電源生成回路４Ｃが出力する一定の直流電圧Ｖccは、マイクロプロセッサ４Ａ、波形整形回路４Ｄ及びスイッチ状態検出回路４Ｅの電源端子に与えられている。
【００３２】
波形整形回路４Ｄは、機関のクランク角位置が、機関のピストンの上死点に相応する位置（上死点位置という。）よりも十分に進角した位置に設定された基準クランク角位置及び上死点位置付近に設定された低速時点火位置でそれぞれパルサＰＳが出力する極性が異なる第１のパルスＶp1及び第２のパルスＶp2を波形整形してマイクロプロセッサ４Ａが認識し得る信号に変換する回路からなっている。波形整形回路４Ｄにより波形整形された信号はマイクロプロセッサ４Ａのポートに入力されている。
【００３３】
本実施形態では、ストップスイッチ５が常開接点を有する押ボタンスイッチからなっていて、押ボタンを押している間だけオン状態になる。ストップスイッチ５は、機関を停止させる際に、機関が停止するまでの間オン状態を保つように（押ボタンを押し続けるように）操作される。スイッチ状態検出回路４Ｅは、例えば、ストップスイッチ５がオフ状態にあるときにＭＰＵのポートにハイレベルの信号を与え、ストップスイッチ５がオン状態になったときにＭＰＵのポートにローレベルの信号を与えるように構成される。本実施形態では、ストップスイッチ５のオフ状態及びオン状態をそれぞれ該ストップスイッチの第１の状態及び第２の状態とする。マイクロプロセッサ４Ａは、微少時間ΔＴ（例えば８msec）の間隔でスイッチ状態検出回路４Ｅの検出結果を読み込んでストップスイッチ５の状態を検出する。
【００３４】
２気筒２サイクル機関においては、クランク軸が１回転する間に各気筒が１回点火される。本実施形態では点火コイル１が同時発火コイルとなっていて、機関の第１及び第２の気筒にそれぞれ取り付けられた点火プラグＰＬ1及びＰＬ2の非接地側端子が点火コイル１の二次コイル１ｂの一端及び他端にそれぞれ接続されている。
【００３５】
図１に示した点火装置において、機関のクランキングが行われると、磁石発電機２のエキサイタコイルＥｘが交流電圧を出力する。この交流電圧の正の半波において、エキサイタコイルＥｘ−ダイオードＤ1−点火用コンデンサＣ1−ダイオードＤ2及び点火コイルの一次コイル１ａ−ダイオードＤ4−エキサイタコイルＥｘの回路に電流が流れ、点火用コンデンサＣ1が図示の極性に充電される。マイクロプロセッサ４Ａは、信号発生器３から与えられるパルス信号の発生周期（機関のクランク軸が一定の角度回転するのに要した時間）から機関の回転速度を演算する。
【００３６】
機関の回転速度が設定値以下のときには、信号発生器が第２のパルス信号Ｖp2を発生するクランク角位置（低速時点火位置）を点火位置とする。マイクロプロセッサ４Ａは、信号発生器が第２のパルス信号Ｖp2を発生したときにサイリスタＴh1のゲートに点火信号Ｖiを与える。これによりサイリスタＴh1がオン状態になるため、点火用コンデンサＣ1に蓄積された電荷がサイリスタＴh1と点火コイルの一次コイルとを通して放電し、点火コイルの一次コイル１ａに高い電圧が誘起する。この電圧は点火コイルの一次二次間の昇圧比により昇圧されるため、二次コイル１ｂに点火用高電圧が誘起する。この点火用高電圧は、点火プラグＰＬ1及びＰＬ2に印加されるため、これらの点火プラグに同時に火花放電が生じ、機関の２つの気筒のうち、点火タイミングにある方の気筒で点火が行われる。これにより機関の初爆が行われ、機関が始動する。
【００３７】
機関の回転速度が設定値を超える領域では、マイクロプロセッサが演算した点火タイミングで機関が点火される。マイクロプロセッサは、演算した回転速度に対して、機関の各気筒の点火タイミングを演算する。点火タイミングは、各気筒で点火動作を行わせるクランク角位置（点火位置）の形で演算される。マイクロプロセッサは、演算した点火タイミングを検出するために、演算されている回転速度で、機関が基準クランク角位置から演算した点火位置まで回転するのに要する時間を点火タイミング検出用計時データとして演算し、信号発生器３が基準クランク角位置で第１のパルス信号Ｖp1を発生したときに演算した計時データを点火タイマにセットしてその計時データの計測を開始させる。マイクロプロセッサは、点火タイマが計時データの計測を完了したタイミングを点火タイミングとして、サイリスタＴh1に点火信号Ｖiを与えて点火動作を行わせる。
【００３８】
本実施形態の点火装置においては、エキサイタコイルＥｘが点火回路に直結されているため、機関を停止するためには、点火動作を停止させて機関を失火させる制御を行わせる必要がある。そのため、本発明においては、ストップスイッチ５を設けて、このストップスイッチがオン状態にされている間、サイリスタＴh1に点火信号が与えられるのを禁止することにより機関を失火させて停止させるようにしている。
【００３９】
マイクロプロセッサ４Ａは、ＲＯＭに記憶された所定のプラグラムを実行することにより、前述した回転速度の演算や点火タイミングの演算を行う手段等を構成する他、機関を停止させるために必要な各種の手段を構成する。図２は、マイクロプロセッサにより構成される各種の手段を示したブロック図である。同図において、１１は信号発生器３が出力するパルス信号の発生間隔から内燃機関ＥＮＧの回転速度を演算する回転速度演算手段、１２は回転速度演算手段１１が演算した回転速度に対して機関の点火タイミングを演算する点火タイミング演算手段、１３は点火タイミング演算手段１２が演算した点火タイミングを検出する点火タイミング検出手段である。前述のように、点火タイミングは点火動作を行わせるクランク角位置（点火位置）の形で演算される。点火位置の演算は、回転速度に対して点火位置演算用マップを検索することにより行われる。
【００４０】
点火タイミング検出手段１３は、機関が基準クランク角位置から演算された点火位置まで回転する間に点火タイマに計測させる計時データ（点火タイミング検出用計時データ）を演算する計時データ演算手段と、マイクロプロセッサ内に設けられたタイマからなる点火タイマと、基準クランク角位置でこの計時データを点火タイマにセットしてその計測を開始させる手段とにより構成され、点火タイマがセットされた計時データの計測を完了したタイミングを点火タイミングとして検出する。
【００４１】
本実施形態では、機関を停止させるための制御を行わせるために、ストップスイッチ５の状態を判定するスイッチ状態判定手段１４と、失火要求指令発生手段１５と、点火許否手段１６と、スイッチ状態判定結果確認手段１７と、失火要求指令消滅制御手段１８と、点火制御手段１９とが設けられている。
【００４２】
スイッチ状態判定手段１４は、一定の時間間隔でストップスイッチ５の状態を検出して、ストップスイッチが第１の状態（オフ状態）にあることが連続して設定回数検出されたときにストップスイッチ５が第１の状態にあると判定し、ストップスイッチ５が第２の状態（オン状態）にあることが連続して設定回数検出されたときにストップスイッチ５が第２の状態にあると判定するように構成されている。
【００４３】
失火要求指令発生手段１５は、スイッチ状態判定手段１４によりストップスイッチ５が第２の状態（オン状態）にあると判定されたときに失火要求指令を発生させるように構成され、点火許否手段１６は、点火タイミング検出手段１３により点火タイミングが検出された時に失火要求指令が発生しているか否かを判定して、失火要求指令が発生していないと判定しときに内燃機関の点火を許可し、失火要求指令が発生していると判定しときに内燃機関の点火を禁止するように構成される。
【００４４】
スイッチ状態判定結果確認手段１７は、点火許否手段１６が内燃機関の点火を禁止した後にスイッチ状態判定手段１４による判定結果を確認するように構成され、失火要求指令消滅制御手段１８は、スイッチ状態判定結果確認手段１７によりストップスイッチが第１の状態（オフ状態）にあることが確認されたときに失火要求指令を消滅させ、ストップスイッチ５が第２の状態（オン状態）にあることが確認されたときに失火要求指令の発生を維持するように構成される。また点火制御手段１９は、点火許否手段１６により内燃機関の点火が許可されているときにのみ各点火タイミングで点火回路ＣＤＩに点火動作を行わせるための処理を行う（点火回路に点火信号を与える）ように構成される。
【００４５】
図２に示した手段のうち、スイッチ状態判定手段１４及び失火要求指令発生手段１５を構成するためにマイクロプロセッサに実行させる処理のアルゴリズムを示すフローチャートを図３に示し、点火許否手段１６、スイッチ状態判定結果確認手段１７及び失火要求指令消滅制御手段１８を構成するためにマイクロプロセッサに実行させる処理のアルゴリズムを示すフローチャートを図４に示した。
【００４６】
図３に示した処理は、マイクロプロセッサ４Ａが微少時間ΔＴ（例えば８msec）の間隔でストップスイッチ５の状態を検出する毎に実行される。この処理においては、ステップＳ１０１において、今回検出されたストップスイッチ５の状態が前回の検出時と同じであるか否かを判定する。ステップＳ１０１において、ストップスイッチが前回と同じ状態にあると判定されたときにステップＳ１０２で検出回数カウンタの計数値をインクリメントし、続いてステップＳ１０３においてストップスイッチの状態の検出回数（検出回数カウンタの計数値）が設定回数ｎ（例えば１０回）以上であるか否かを判定する。
【００４７】
この判定により、検出回数が設定回数以上であると判定されていない場合には、以後何もしないでこの処理を終了する。ステップＳ１０３において検出回数が設定回数以上であると判定された時にはステップＳ１０４に進んでストップスイッチ５の状態がオン状態にあるか否かを判定する。ステップＳ１０４においてストップスイッチがオン状態にあると判定されたときにはステップＳ１０５に進んでストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷを１にセットし、続いてステップＳ１０６で失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰを１にセットして（失火要求指令を発生させて）この処理を終了する。ステップＳ１０４においてストップスイッチ５がオフ状態にあると判定されたときには、ステップＳ１０７に進んでストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷを０にリセットしてこの処理を終了する。図３の処理のステップＳ１０１においてストップスイッチ５の状態が前回の状態と異なると判定されたときにはステップＳ１０８に進んで検出回数カウンタの計数値を０とし、ステップＳ１０９で現在のストップスイッチの状態を記憶した後この処理を終了する。
【００４８】
図３の処理によりストップスイッチの状態を判定する場合には、ストップスイッチがオン状態にあることが連続して設定回数ｎだけ検出されたとき（ストップスイッチがオン状態であると検出される状態がΔＴ×ｎ時間継続したとき）にストップスイッチがオン状態にあると判定され、ストップスイッチがオフ状態にあることが連続して設定回数ｎだけ検出されたとき（ストップスイッチがオフ状態であると検出される状態がΔＴ×ｎ時間継続したとき）にストップスイッチがオフ状態にあると判定される。スイッチ状態の検出間隔ΔＴを８msec、設定回数ｎを１０回とした場合、上記ΔＴ×ｎは８０msecとなる。チャタリングが生じたためにストップスイッチが前回の状態と同じ状態にないと判定されたときにはステップＳ１０８で検出回数カウンタの計数値をクリアするため、チャタリングの影響を受けることなく、ストップスイッチの状態を判定することができる。
【００４９】
図４の処理は、点火タイミング検出手段１３が点火タイミングを検出したときにマイクロプロセッサが実行する点火制御処理で、この処理においては先ずステップＳ２０１で、失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが０であるか否かを判定する。この判定により、失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが０である（失火要求指令が発生していない）と判定されたときには、ステップＳ２０２で点火回路に点火動作を行わせるための処理（点火回路に点火信号を与える処理）を行わせる。ステップＳ２０１で失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが１であると判定されたとき（失火要求指令が発生していると判定されたとき）には、点火回路に点火信号を与えないことにより点火動作を停止させて機関を失火させ、ステップＳ２０３に進んでストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが０であるか否かを判定する。その結果、ストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが０でない（１である）と判定されたとき（ストップスイッチがオン状態にあると判定されたとき）には、失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰを１のままにして（失火要求指令を発生させたままで）この処理を終了する。ステップＳ２０３においてストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが０であると判定されたとき（ストップスイッチ５がオフ状態にあると判定されたとき）には、次の点火タイミングで点火を行わせるためにステップＳ２０４で失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰを０として失火要求指令を消滅させ、この処理を終了する。
【００５０】
図３及び図４に示したアルゴリズムによる場合には、図３の処理のステップＳ１０１ないしＳ１０５及びステップＳ１０７により、ストップスイッチ５の状態を判定するスイッチ状態判定手段１４が構成され、図３の処理のステップＳ１０６により失火要求指令発生手段１５が構成される。また図４のステップＳ２０１により点火許否手段１６が構成され、ステップＳ２０３によりスイッチ状態判定結果確認手段１７が構成される。更に図４の処理のステップＳ２０４により失火要求指令消滅制御手段１８が構成され、ステップＳ２０２により点火制御手段１９が構成される。
【００５１】
本実施形態において、ストップスイッチ５が時刻ｔ1でオン状態にされると、図７の左端に示したように、ストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが１になり、失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが１になる。失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが１になることにより、図４のステップＳ２０２が実行されなくなり、点火回路に点火信号Ｖiが与えられなくなるため、機関は失火する。ストップスイッチ５が操作された状態に保持され、該ストップスイッチがオン状態にあると判定されている間（＃ＳＴＯＰＳＷが１である間）機関は失火され続ける。なお図７に示された一連の点火タイミングのうち、隣り合う点火タイミングは機関の異なる気筒の点火タイミングである。すなわち、機関の第１気筒の点火タイミングと第２気筒の点火タイミングとが交互に並んでいる。
【００５２】
ここで、時刻ｔ2においてストップスイッチにゆっくりとしたチャタリングが生じたとする。このとき、ストップスイッチがオフ状態になったと判定されるが、その直後の点火タイミングでは、最初失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが１であるため、図４のステップＳ２０２は実行されず、機関は失火させられる。その後、ステップＳ２０３においてストップスイッチ状態フラグが未だ０であると判定されると、失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが０になる。その後ストップスイッチの遅いチャタリングにより、時刻ｔ3でストップスイッチがオン状態にあると判定される（＃ＳＴＯＰＳＷが１になる）と、失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが１になる。ストップスイッチが遅いチャタリングにより時刻ｔ4で再びオフ状態にあると判定されても、失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰは０にならないため、次の点火タイミングでも機関は失火させられる。この点火タイミングでストップスイッチがオフ状態にあると判定されていると、失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが０になるが、チャタリングの周期が機関の点火間隔よりも短ければ、次の点火タイミングよりも前の時刻ｔ5でストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷ及び失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが１になり、次の点火タイミングでも機関が失火する。
【００５３】
図４に示したアルゴリズムによった場合には、ユーザがストップスイッチを操作し続けている過程で、ストップスイッチに機関の点火間隔よりも長い周期のチャタリングが生じると、機関を失火させ続けることができない事態が生じるおそれがある。ストップスイッチに機関の点火間隔よりも長い周期のチャタリングが生じた場合にも機関を確実に失火させ続けるようにするためには、ストップスイッチが一旦オン状態になったと判定された後オフ状態になったと判定されたときに、２回以上機関を失火させて、それでもストップスイッチがオフ状態にあると判定されたときに機関の点火を回復させるようにすればよい。
【００５４】
ストップスイッチが一旦オン状態になったと判定された後にオフ状態になったと判定されたときに、２回以上機関を失火させるようにする場合の点火制御処理のアルゴリズムの一例を示すフローチャートを図５に示した。このアルゴリズムによる場合には、ステップＳ３０１において、失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが０であるか否かを判定する。その結果失火要求フラグが０である場合には、ステップＳ３０２に進んで点火回路に点火信号を与えて点火動作を行わせる。ステップＳ３０１で失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが０でない（１である）と判定されたときには、点火回路に点火信号を与えることなく、ステップＳ３０３に進んで失火回数カウンタの計数値をインクリメントし、ステップＳ３０４でストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが０であるか否かを判定する。その結果、ストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが０でない（１である）と判定されたときには、ステップＳ３０５に進んで失火回数カウンタの計数値を０としてこの処理を終了する。ステップＳ３０４でストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが０であると判定されたときには、ステップＳ３０６に進んで失火回数カウンタの計数値が設定値以上であるか否かを判定する。その結果、失火回数カウンタの計数値が設定値以上でない場合には、以後何もしないでこの処理を終了する。ステップＳ３０６で失火回数カウンタの計数値が設定値以上であると判定されたときには、ステップＳ３０７に進んで、次の点火タイミングでの点火を可能にするために失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰを０とし、ステップＳ３０８で失火回数カウンタの計数値を０とした後、この処理を終了する。
【００５５】
図５のアルゴリズムによる場合には、ステップＳ３０１により点火許否手段１６が構成され、ステップＳ３０４によりスイッチ状態判定結果確認手段１７が構成される。更に図５の処理のステップＳ３０３，Ｓ３０５，Ｓ３０６，Ｓ３０７及びＳ３０８により失火要求指令消滅制御手段１８が構成され、ステップＳ３０２により点火制御手段１９が構成される。
【００５６】
上記の実施形態では、点火回路としてコンデンサ放電式の回路を用いたが、電流遮断形の点火回路を用いる場合にも本発明を適用することができる。点火回路としてコンデンサ放電式の回路を用いた上記の実施例においては、点火タイミングにおいて図４または図５の点火制御処理を行って、点火回路に点火信号を与えるか与えないかの制御を行うことにより、機関を点火したり失火させたりするようにしたが、電流遮断形の点火回路を用いる場合には、点火コイルへの一次電流の通電を開始するタイミングで、上記点火制御処理と同様の処理を行うようにすればよい。
【００５７】
例えば一次電流の通電開始タイミングで、図４に示し点火制御処理を行わせて、ステップＳ２０１で失火要求指令フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが０であると判定されたときに、ステップＳ２０２で一次電流の通電を開始させ、その後の点火タイミングで一次電流を遮断して点火動作を行わせる。またステップＳ２０１で失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが０でないと判定されたときには、一次電流の通電を開始することなく（点火動作を行わせることなく）、ステップＳ２０３に移行してストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが０であるか否かを判定し、ストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが０である場合には、ステップＳ２０４で失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰを０とする。
【００５８】
上記の実施形態では、機関の運転を許容する際のストップスイッチの状態（第１の状態）をオフ状態とし、機関を停止することを指令する際のストップスイッチの状態（第２の状態）をオン状態としたが、ストップスイッチの第１の状態をオン状態とし、第２の状態をオフ状態としてもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態に係わる点火装置のハードウェアの構成を示した回路図である。
【図２】本実施形態においてマイクロプロセッサにより構成される各種の手段を含む点火装置の構成を示したブロック図である。
【図３】本実施形態において、ストップスイッチの状態を判定する処理のアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。
【図４】本実施形態において、マイクロプロセッサに実行させる点火制御処理のアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。
【図５】本実施形態において、マイクロプロセッサに実行させる点火制御処理のアルゴリズムの他の例を示したフローチャートである。
【図６】従来の点火装置の機関停止時の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】本発明の実施形態における機関停止時の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】チャタリングの影響を受けることなくストップスイッチの状態を判定する処理のアルゴリズムの一案を示したフローチャートである。
【図９】従来技術において点火タイミングで行われていた点火制御処理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】
【００６０】
１ 点火コイル
２ フライホイール磁石発電機
３ 信号発生器
４ ＥＣＵ
４Ａ マイクロプロセッサ
４Ｂ 一次電流制御回路
ＣＤＩ コンデンサ放電式点火回路
１１ 回転速度演算手段
１２ 点火タイミング演算手段
１３ 点火タイミング検出手段
１４ スイッチ状態判定手段
１５ 失火要求指令発生手段
１６ 点火許否手段
１７ スイッチ状態判定結果確認手段
１８ 失火要求指令消滅制御手段
１９ 点火制御手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関を点火する内燃機関用点火装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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、内燃機関を点火するために用いる点火用高電圧を発生する点火回路と、内燃機関の点火タイミングを演算する点火タイミング演算手段と、点火タイミング演算手段により演算された点火タイミングを検出する（内燃機関のクランク角位置が演算された点火タイミングに相当するクランク角位置に一致したことを検出する）点火タイミング検出手段とを備えていて、点火タイミング検出手段により点火タイミングが検出されたときに点火回路に点火用高電圧を発生させるための動作を行わせるように構成される。
【０００３】
一般に点火回路は、点火コイルと、点火信号が与えられたときに点火コイルの一次電流に急激な変化を生じさせる一次電流制御回路とを備えていて、一次電流の急激な変化により点火コイルの二次コイルに点火用高電圧を誘起させる。点火コイルの二次コイルに誘起した点火用高電圧は、機関の気筒に取り付けられた点火プラグに印加されるため、点火プラグで火花放電が生じ、機関が点火される。
【０００４】
操作の簡便さ及び構成の簡素さを重視する内燃機関においては、特許文献１に示されているように、点火回路に点火用電源を直結して、機関のクランキングを行うだけで機関を始動させることができるようにしている。この種の内燃機関においては、機関を停止させるために、押ボタンスイッチのようなモーメンタリスイッチからなるストップスイッチを設けて、このストップスイッチが操作されたことが検出されたときに点火回路の点火動作を停止させることにより機関を失火させて、機関を停止させるようにしている。
【０００５】
特許文献１に示された点火装置では、ストップスイッチとして常閉形の押ボタンスイッチを用い、押ボタンが押されてストップスイッチがオフ状態になったときに直ちに停止指令が与えられたと判定して、点火装置の点火動作を停止させ、ストップスイッチがオン状態になったときに直ちに点火指令が消滅したと判定して点火動作を再開させるようにしている。
【０００６】
押ボタンスイッチなどのモメンタリスイッチは、スイッチ操作部（例えば押ボタン）への力の加え加減などにより容易にチャタリングを生じ、ユーザがスイッチを正しく操作しているつもりでも、スイッチの状態が瞬時的に操作時の状態から非操作時の状態に切り換わることがある。そのため、特許文献１に示されているように、ストップスイッチがオフ状態になったときに直ちに停止指令が与えられたと判定し、ストップスイッチがオン状態になったときに直ちに停止指令が消滅したと判定するようにした場合には、ユーザが機関を停止させるつもりでストップスイッチをオフ状態にした後ストップスイッチがチャタリングによりオン状態になったときに点火回路の点火動作が再開され、ユーザの意に反して機関の回転速度が上昇してしまうといった問題が生じる。
【０００７】
このような誤動作が生じるのを防止するために、点火を制御するマイクロプロセッサにより、チャタリングの影響を受けずにストップスイッチの状態を判定するスイッチ状態判定手段を構成して、このスイッチ状態判定手段によりストップスイッチが操作されていると判定されたときに、点火動作を停止させるようにすることが考えられる。
【０００８】
図８は、チャタリングの影響を受けずにストップスイッチの状態を判定する処理のアルゴリズムの一案を示したものである。この例では、ストップスイッチが押ボタンスイッチからなっていて、押ボタンを押したときにスイッチがオン状態になるようになっており、ストップスイッチがオン状態になっているときに、機関を停止させることを指令する停止指令を発生させるものとしている。
【０００９】
図８の処理は、ストップスイッチの状態を微少時間ΔＴ間隔で（例えば８msec間隔で）検出しているスイッチ状態検出手段がストップスイッチの状態を検出する毎に実行される。この処理においては、ステップＳ１において、今回検出されたストップスイッチの状態が前回の検出時と同じであるか否かを判定する。ステップＳ１において、ストップスイッチが前回と同じ状態にあると判定されたときにステップＳ２で検出回数カウンタの計数値をインクリメントし、続いてステップＳ３においてストップスイッチの状態の検出回数（検出回数カウンタの計数値）が設定回数以上であるか否かを判定する。
【００１０】
この判定により、検出回数が設定回数以上であると判定されていない場合には、以後何もしないでこの処理を終了する。ステップＳ３において検出回数が設定回数以上であると判定された時にはステップＳ４に進んでストップスイッチの状態がオン状態にあるか否かを判定する。ステップＳ４においてストップスイッチがオン状態にあると判定されたときには、ステップＳ５に進んでストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷを１にセットしてこの処理を終了する。ステップＳ４においてストップスイッチがオフ状態にあると判定されたときには、ステップＳ６に進んでストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷを０にリセットしてこの処理を終了する。図８の処理のステップＳ１においてストップスイッチの状態が前回の状態と異なると判定されたときにはステップＳ７に進んで検出回数カウンタの計数値を０とし、ステップＳ８で現在のストップスイッチの状態を記憶した後この処理を終了する。
【００１１】
図８の処理によりストップスイッチの状態を判定する場合には、ストップスイッチがオン状態にあることが連続して設定回数ｎだけ検出されたとき（ストップスイッチがオン状態であると検出される状態がΔＴ×ｎ時間継続したとき）にストップスイッチがオン状態にあると判定し、ストップスイッチがオフ状態にあることが連続して設定回数ｎだけ検出されたときにストップスイッチがオフ状態にあると判定する。チャタリングが生じたためにストップスイッチが前回の状態と同じ状態にないと判定されたときには検出回数カウンタの計数値をクリアするため、チャタリングの影響を受けることなく、ストップスイッチの状態を判定することができる。
【００１２】
図９は、点火タイミング検出手段が点火タイミングを検出したときにマイクロプロセッサが実行する点火制御処理のアルゴリズムを示したもので、この処理においてはステップＳ１１においてストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが０であるか否かを判定し、ストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが０であると判定されたとき（ストップスイッチがオフ状態にあると判定されたとき）にステップＳ１２に進んで点火回路に点火動作を行わせるための処理を行って、機関の運転を継続させる。ステップＳ１１においてストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが１であると判定されたとき（ストップスイッチがオン状態にあると判定されたとき）には、点火回路に点火動作を行わせるための処理を行うことなくこの処理を終了し、機関を失火させる。ストップスイッチが操作されてオン状態になっている間機関を失火させ続けて機関を停止させる。
【特許文献１】特開昭６３−１１７１６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図８に示したアルゴリズムによりストップスイッチの状態を判定して、ストップスイッチがオン状態にあると判定されたときに機関を失火させるようにした場合、図６に示したように、時刻ｔ1でストップスイッチが操作されてオン状態になったときに、ストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが１となるため、機関の各点火タイミングで点火回路に点火信号が与えられないようにして、機関を失火させることができる。
【００１４】
ところが、図９に示したアルゴリズムによる場合には、図６に示したように、時刻ｔ2でストップスイッチに比較的遅いチャタリングが生じたときに、機関の点火タイミングでストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが０となる状態（ストップスイッチがオフ状態にあると判定される状態）が生じ、機関が点火されてしまう。その後ストップスイッチの状態がオン状態に復帰しても、その後時刻ｔ3で再びチャタリングによりストップスイッチがオフ状態になると、再び機関が点火される。このような状態が生じると、機関を停止させるためにストップスイッチを操作しているにも拘わらず、一瞬機関の回転速度が上昇するなど、ユーザの意に反した動作が行われることになる。
【００１５】
上記の問題を解決するため、ストップスイッチがオン状態にされたことが一度検出されると、その後はストップスイッチの状態の如何に関わりなく機関を失火させ続けるようにすることも考えられる。しかしながら、このようにした場合には、ユーザが一旦ストップスイッチを操作した後、思い直してストップスイッチから手を離したときに、点火装置の動作を回復させることができないという問題が生じる。
【００１６】
本発明の目的は、ストップスイッチに遅いチャタリングが生じた場合に誤動作が生じることがなく、またユーザが一旦ストップスイッチを操作した後、機関が停止する前に思い直してストップスイッチの操作を中止した場合には、機関を点火する状態に復帰させて、機関の運転を維持することができるようにした内燃機関用点火装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、内燃機関を点火する動作（点火動作）を行う点火回路と、内燃機関の点火タイミングを演算する点火タイミング演算手段と、点火タイミング演算手段により演算された点火タイミングを検出する点火タイミング検出手段と、操作前は第１の状態にあり、操作されたときに第２の状態になるモーメンタリスイッチからなっていて内燃機関を停止させる際に操作されるストップスイッチと、ストップスイッチの状態を判定するスイッチ状態判定手段と、スイッチ状態判定手段による判定結果に応じて点火タイミングで点火回路に点火動作を行わせるための処理を行う点火制御手段とを備えた内燃機関用点火装置を対象とする。
【００１８】
本発明においては、スイッチ状態判定手段によりストップスイッチが第１の状態にあると判定されている状態が継続しているときに内燃機関の点火を許可し、ストップスイッチが第２の状態にあると判定されたときには内燃機関の点火を禁止し、スイッチ状態判定手段によりストップスイッチが第２の状態にあると判定された後に第１の状態にあると判定されたときには、ストップスイッチが第１の状態にあると判定されていても内燃機関の点火を少なくとも１回禁止して、少なくとも１回点火を禁止した後になお前記ストップスイッチが第１の状態にあると判定されたときに前記内燃機関の点火を許可する点火許否手段が設けられる。点火制御手段は、点火許否手段により点火が許可されているときにのみ点火回路に点火動作を行わせるための処理を行うように構成される。
【００１９】
上記のように、スイッチ状態判定手段によりストップスイッチが第２の状態（機関の停止を指令する状態）にあると判定された後に第１の状態（機関の停止指令を解除する状態）にあると判定されたときに、直ちに内燃機関の点火を回復させるのではなく、ストップスイッチが第１の状態にあると判定されている状態でも、内燃機関の点火を少なくとも１回禁止して、点火を禁止した点火タイミングでなおストップスイッチが第１の状態にあると判定されたときに次の点火タイミングでの内燃機関の点火を許可するようにすると、ユーザが機関を停止させるためにストップスイッチを操作している状態で、第２の状態にあるストップスイッチがゆっくりとしたチャタリングにより一時的に第１の状態になったとしても、機関は失火状態に保持される。またストップスイッチが操作されている状態では、少なくとも１回の点火を禁止している間にストップスイッチを第２の状態に復帰させて機関の点火を禁止することができるため、ゆっくりとしたチャタリングによりストップスイッチが一時期に第１の状態になったと判定されたとしても、点火動作が再開されることはない。そのため、ユーザがストップスイッチを操作している状態でゆっくりとしたチャタリングが生じたときに、点火動作が再開されるのを防ぐことができ、機関を停止しようとしているユーザの意に反して点火動作が再開されて機関の回転速度が一時的に上昇するといった異常な現象が生じるのを防ぐことができる。
【００２０】
またユーザが一旦ストップスイッチを操作した後、思い直してストップスイッチの操作を中止した場合には、少なくとも１回の点火が禁止された後、ストップスイッチが第１の状態にあることが検出されるため、機関の点火を再開させて、機関の運転を維持することができる。
【００２１】
本発明の好ましい態様では、スイッチ状態判定手段により前記ストップスイッチが第２の状態にあると判定されたときに失火要求指令を発生させる失火要求指令発生手段と、点火タイミング検出手段により点火タイミングが検出された時に失火要求指令が発生しているか否かを判定して、失火要求指令が発生していないと判定しときに内燃機関の点火を許可し、失火要求指令が発生していると判定しときに内燃機関の点火を禁止する点火許否手段と、点火許否手段が内燃機関の点火を禁止した後にスイッチ状態判定手段による判定結果を確認するスイッチ状態判定結果確認手段と、スイッチ状態判定結果確認手段によりストップスイッチが第１の状態にあることが確認されたときに失火要求指令を消滅させ、ストップスイッチが第２の状態にあることが確認されたときには失火要求指令の発生を維持する失火要求指令消滅制御手段とが設けられる。この場合も点火制御手段は、点火許否手段により内燃機関の点火が許可されているときにのみ各点火タイミングで点火回路に点火動作を行わせるための処理を行わせるように構成される。
【００２２】
上記スイッチ状態判定手段は、一定の時間間隔でストップスイッチの状態を検出して、ストップスイッチが第１の状態にあること、または第２の状態にあることが設定回数検出されたときにそれぞれストップスイッチが第１の状態または第２の状態にあると判定するように構成することができる。
【００２３】
点火回路は、点火信号が与えられたときに点火コイルの一次電流に急激な変化を生じさせて、点火コイルの二次コイルに点火用の高電圧を誘起させる回路であればいかなるものでもよい。例えば、点火コイルと、該点火コイルの一次側に設けられて点火電源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状態になって点火用コンデンサの電荷を点火コイルの一次コイルを通して放電させる放電用スイッチとを備えたコンデンサ放電式の点火回路を用いることができる。また点火コイルの一次コイルに対して直列に接続されたトランジスタスイッチを備えて、点火タイミングよりも前のタイミングでトランジスタスイッチをオン状態にすることにより点火電源からトランジスタスイッチを通して点火コイルに一次電流を流し、点火タイミングでトランジスタスイッチをオフ状態にして一次電流を遮断することにより、点火コイルの二次コイルに点火用高電圧を誘起させる電流遮断形の点火回路を用いることもできる。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明によれば、スイッチ状態判定手段によりストップスイッチが第２の状態（機関の停止を指令する状態）にあると判定された後に第１の状態（機関の停止指令を解除する状態）にあると判定されたときに、直ちに内燃機関の点火動作を回復させるのではなく、内燃機関の点火を少なくとも１回禁止して、点火を禁止した点火タイミングでなおストップスイッチが第１の状態にあると判定されたときに次の点火タイミングでの内燃機関の点火を許可するようにしたので、ユーザが機関を停止させるためにストップスイッチを操作している状態で、第２の状態にあるストップスイッチがゆっくりとしたチャタリングにより一時的に第１の状態になったと判定されたときに点火動作が再開されるのを防ぐことができ、機関を停止しようとしているユーザの意に反して点火動作が再開されて機関の回転速度が一時的に上昇するといった異常な現象が生じるのを防ぐことができる。
【００２５】
またユーザが一旦ストップスイッチを操作した後、思い直してストップスイッチの操作を中止した際には、少なくとも１回の点火が禁止された後、ストップスイッチが第１の状態にあることが検出されれば、機関の点火が再開されるため、ユーザの意志通りに機関の運転を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
本実施形態の点火装置は、２気筒２サイクル機関を点火するように構成されている。図１は本発明の実施形態に係わる点火装置のハードウェアの構成を示したもので、同図において、１は一次コイル１ａ及び二次コイル１ｂを有する点火コイル、２は内燃機関により駆動される磁石発電機、３は内燃機関のクランク軸の回転角度位置（クランク角位置）が所定の位置に達したときにパルス信号を発生する信号発生器、４は電子式制御ユニット（ＥＣＵ）、５はエンジンを停止させる際に操作されるモメンタリスイッチからなるストップスイッチである。
【００２７】
磁石発電機２は、機関のクランク軸に取り付けられたフライホイール磁石回転子２Ａと、エキサイタコイルＥｘを含む発電コイルを電機子鉄心に巻回してなる固定子２Ｂとからなっている。エキサイタコイルＥｘは機関の回転に同期して、図示の実線矢印方向の極性の正の半サイクルの電圧と、図示の波線矢印方向の極性の負の半波の電圧とからなる交流電圧を誘起する。
【００２８】
信号発生器３は、フラホイール磁石回転子２Ａのヨークを構成するフライホイールの外周に１８０°間隔で設けられたリラクタｒ1及びｒ2と、リラクタｒ1及びｒ2のそれぞれの回転方向の前端側エッジ及び後端側エッジを検出して極性が異なる第１のパルス信号及び第２のパルス信号を出力するパルサＰＳとからなっている。リラクタｒ1及びｒ2はそれぞれ機関の第１の気筒及び第２の気筒に対して設けられている。
【００２９】
ＥＣＵ４は、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）４Ａと、点火信号が与えられたときに点火コイルの一次電流に急激な変化を生じさせる一次電流制御回路４Ｂと、エキサイタコイルＥｘの負の半波の電圧を制御用電源電圧として用いる一定の直流電圧に変換する制御用電源生成回路４Ｃと、信号発生器３の出力パルスを波形整形する波形整形回路４Ｄと、ストップスイッチ５の状態を検出するスイッチ状態検出回路４Ｅと、エキサイタコイルＥｘの一端と制御用電源生成回路４Ｃとの間を接続するダイオードＤ3と、エキサイタコイルＥｘの他端と接地間を接続するダイオードＤ4とを備えている。
【００３０】
一次電流制御回路４Ｂは、点火コイル１の一次コイル１ａに一端が接続され、他端がダイオードＤ1を通してエキサイタコイルＥｘの一端に接続された点火用コンデンサＣ1と、アノードを接地側に向けてコンデンサＣ1の他端と接地間に接続された放電用スイッチとしてのサイリスタＴh1と、コンデンサＣ1の一端と接地間にカソードを接地側に向けて接続されたダイオードＤ2とを備え、この一次電流制御回路と点火コイル１とにより、点火信号が与えられたときに点火用高電圧を発生する周知のコンデンサ放電式の点火回路ＣＤＩが構成されている。
【００３１】
制御用電源生成回路４Ｃは、例えば、エキサイタコイルＥｘの負の半波の出力電圧で充電される電源コンデンサと、該電源コンデンサの両端の電圧を一定に保つようにその充電を制御する回路からなっていて、電源コンデンサの両端に一定の直流電圧Ｖccを発生する。制御用電源生成回路４Ｃが出力する一定の直流電圧Ｖccは、マイクロプロセッサ４Ａ、波形整形回路４Ｄ及びスイッチ状態検出回路４Ｅの電源端子に与えられている。
【００３２】
波形整形回路４Ｄは、機関のクランク角位置が、機関のピストンの上死点に相応する位置（上死点位置という。）よりも十分に進角した位置に設定された基準クランク角位置及び上死点位置付近に設定された低速時点火位置でそれぞれパルサＰＳが出力する極性が異なる第１のパルスＶp1及び第２のパルスＶp2を波形整形してマイクロプロセッサ４Ａが認識し得る信号に変換する回路からなっている。波形整形回路４Ｄにより波形整形された信号はマイクロプロセッサ４Ａのポートに入力されている。
【００３３】
本実施形態では、ストップスイッチ５が常開接点を有する押ボタンスイッチからなっていて、押ボタンを押している間だけオン状態になる。ストップスイッチ５は、機関を停止させる際に、機関が停止するまでの間オン状態を保つように（押ボタンを押し続けるように）操作される。スイッチ状態検出回路４Ｅは、例えば、ストップスイッチ５がオフ状態にあるときにＭＰＵのポートにハイレベルの信号を与え、ストップスイッチ５がオン状態になったときにＭＰＵのポートにローレベルの信号を与えるように構成される。本実施形態では、ストップスイッチ５のオフ状態及びオン状態をそれぞれ該ストップスイッチの第１の状態及び第２の状態とする。マイクロプロセッサ４Ａは、微少時間ΔＴ（例えば８msec）の間隔でスイッチ状態検出回路４Ｅの検出結果を読み込んでストップスイッチ５の状態を検出する。
【００３４】
２気筒２サイクル機関においては、クランク軸が１回転する間に各気筒が１回点火される。本実施形態では点火コイル１が同時発火コイルとなっていて、機関の第１及び第２の気筒にそれぞれ取り付けられた点火プラグＰＬ1及びＰＬ2の非接地側端子が点火コイル１の二次コイル１ｂの一端及び他端にそれぞれ接続されている。
【００３５】
図１に示した点火装置において、機関のクランキングが行われると、磁石発電機２のエキサイタコイルＥｘが交流電圧を出力する。この交流電圧の正の半波において、エキサイタコイルＥｘ−ダイオードＤ1−点火用コンデンサＣ1−ダイオードＤ2及び点火コイルの一次コイル１ａ−ダイオードＤ4−エキサイタコイルＥｘの回路に電流が流れ、点火用コンデンサＣ1が図示の極性に充電される。マイクロプロセッサ４Ａは、信号発生器３から与えられるパルス信号の発生周期（機関のクランク軸が一定の角度回転するのに要した時間）から機関の回転速度を演算する。
【００３６】
機関の回転速度が設定値以下のときには、信号発生器が第２のパルス信号Ｖp2を発生するクランク角位置（低速時点火位置）を点火位置とする。マイクロプロセッサ４Ａは、信号発生器が第２のパルス信号Ｖp2を発生したときにサイリスタＴh1のゲートに点火信号Ｖiを与える。これによりサイリスタＴh1がオン状態になるため、点火用コンデンサＣ1に蓄積された電荷がサイリスタＴh1と点火コイルの一次コイルとを通して放電し、点火コイルの一次コイル１ａに高い電圧が誘起する。この電圧は点火コイルの一次二次間の昇圧比により昇圧されるため、二次コイル１ｂに点火用高電圧が誘起する。この点火用高電圧は、点火プラグＰＬ1及びＰＬ2に印加されるため、これらの点火プラグに同時に火花放電が生じ、機関の２つの気筒のうち、点火タイミングにある方の気筒で点火が行われる。これにより機関の初爆が行われ、機関が始動する。
【００３７】
機関の回転速度が設定値を超える領域では、マイクロプロセッサが演算した点火タイミングで機関が点火される。マイクロプロセッサは、演算した回転速度に対して、機関の各気筒の点火タイミングを演算する。点火タイミングは、各気筒で点火動作を行わせるクランク角位置（点火位置）の形で演算される。マイクロプロセッサは、演算した点火タイミングを検出するために、演算されている回転速度で、機関が基準クランク角位置から演算した点火位置まで回転するのに要する時間を点火タイミング検出用計時データとして演算し、信号発生器３が基準クランク角位置で第１のパルス信号Ｖp1を発生したときに演算した計時データを点火タイマにセットしてその計時データの計測を開始させる。マイクロプロセッサは、点火タイマが計時データの計測を完了したタイミングを点火タイミングとして、サイリスタＴh1に点火信号Ｖiを与えて点火動作を行わせる。
【００３８】
本実施形態の点火装置においては、エキサイタコイルＥｘが点火回路に直結されているため、機関を停止するためには、点火動作を停止させて機関を失火させる制御を行わせる必要がある。そのため、本発明においては、ストップスイッチ５を設けて、このストップスイッチがオン状態にされている間、サイリスタＴh1に点火信号が与えられるのを禁止することにより機関を失火させて停止させるようにしている。
【００３９】
マイクロプロセッサ４Ａは、ＲＯＭに記憶された所定のプラグラムを実行することにより、前述した回転速度の演算や点火タイミングの演算を行う手段等を構成する他、機関を停止させるために必要な各種の手段を構成する。図２は、マイクロプロセッサにより構成される各種の手段を示したブロック図である。同図において、１１は信号発生器３が出力するパルス信号の発生間隔から内燃機関ＥＮＧの回転速度を演算する回転速度演算手段、１２は回転速度演算手段１１が演算した回転速度に対して機関の点火タイミングを演算する点火タイミング演算手段、１３は点火タイミング演算手段１２が演算した点火タイミングを検出する点火タイミング検出手段である。前述のように、点火タイミングは点火動作を行わせるクランク角位置（点火位置）の形で演算される。点火位置の演算は、回転速度に対して点火位置演算用マップを検索することにより行われる。
【００４０】
点火タイミング検出手段１３は、機関が基準クランク角位置から演算された点火位置まで回転する間に点火タイマに計測させる計時データ（点火タイミング検出用計時データ）を演算する計時データ演算手段と、マイクロプロセッサ内に設けられたタイマからなる点火タイマと、基準クランク角位置でこの計時データを点火タイマにセットしてその計測を開始させる手段とにより構成され、点火タイマがセットされた計時データの計測を完了したタイミングを点火タイミングとして検出する。
【００４１】
本実施形態では、機関を停止させるための制御を行わせるために、ストップスイッチ５の状態を判定するスイッチ状態判定手段１４と、失火要求指令発生手段１５と、点火許否手段１６と、スイッチ状態判定結果確認手段１７と、失火要求指令消滅制御手段１８と、点火制御手段１９とが設けられている。
【００４２】
スイッチ状態判定手段１４は、一定の時間間隔でストップスイッチ５の状態を検出して、ストップスイッチが第１の状態（オフ状態）にあることが連続して設定回数検出されたときにストップスイッチ５が第１の状態にあると判定し、ストップスイッチ５が第２の状態（オン状態）にあることが連続して設定回数検出されたときにストップスイッチ５が第２の状態にあると判定するように構成されている。
【００４３】
失火要求指令発生手段１５は、スイッチ状態判定手段１４によりストップスイッチ５が第２の状態（オン状態）にあると判定されたときに失火要求指令を発生させるように構成され、点火許否手段１６は、点火タイミング検出手段１３により点火タイミングが検出された時に失火要求指令が発生しているか否かを判定して、失火要求指令が発生していないと判定しときに内燃機関の点火を許可し、失火要求指令が発生していると判定しときに内燃機関の点火を禁止するように構成される。
【００４４】
スイッチ状態判定結果確認手段１７は、点火許否手段１６が内燃機関の点火を禁止した後にスイッチ状態判定手段１４による判定結果を確認するように構成され、失火要求指令消滅制御手段１８は、スイッチ状態判定結果確認手段１７によりストップスイッチが第１の状態（オフ状態）にあることが確認されたときに失火要求指令を消滅させ、ストップスイッチ５が第２の状態（オン状態）にあることが確認されたときに失火要求指令の発生を維持するように構成される。また点火制御手段１９は、点火許否手段１６により内燃機関の点火が許可されているときにのみ各点火タイミングで点火回路ＣＤＩに点火動作を行わせるための処理を行う（点火回路に点火信号を与える）ように構成される。
【００４５】
図２に示した手段のうち、スイッチ状態判定手段１４及び失火要求指令発生手段１５を構成するためにマイクロプロセッサに実行させる処理のアルゴリズムを示すフローチャートを図３に示し、点火許否手段１６、スイッチ状態判定結果確認手段１７及び失火要求指令消滅制御手段１８を構成するためにマイクロプロセッサに実行させる処理のアルゴリズムを示すフローチャートを図４に示した。
【００４６】
図３に示した処理は、マイクロプロセッサ４Ａが微少時間ΔＴ（例えば８msec）の間隔でストップスイッチ５の状態を検出する毎に実行される。この処理においては、ステップＳ１０１において、今回検出されたストップスイッチ５の状態が前回の検出時と同じであるか否かを判定する。ステップＳ１０１において、ストップスイッチが前回と同じ状態にあると判定されたときにステップＳ１０２で検出回数カウンタの計数値をインクリメントし、続いてステップＳ１０３においてストップスイッチの状態の検出回数（検出回数カウンタの計数値）が設定回数ｎ（例えば１０回）以上であるか否かを判定する。
【００４７】
この判定により、検出回数が設定回数以上であると判定されていない場合には、以後何もしないでこの処理を終了する。ステップＳ１０３において検出回数が設定回数以上であると判定された時にはステップＳ１０４に進んでストップスイッチ５の状態がオン状態にあるか否かを判定する。ステップＳ１０４においてストップスイッチがオン状態にあると判定されたときにはステップＳ１０５に進んでストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷを１にセットし、続いてステップＳ１０６で失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰを１にセットして（失火要求指令を発生させて）この処理を終了する。ステップＳ１０４においてストップスイッチ５がオフ状態にあると判定されたときには、ステップＳ１０７に進んでストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷを０にリセットしてこの処理を終了する。図３の処理のステップＳ１０１においてストップスイッチ５の状態が前回の状態と異なると判定されたときにはステップＳ１０８に進んで検出回数カウンタの計数値を０とし、ステップＳ１０９で現在のストップスイッチの状態を記憶した後この処理を終了する。
【００４８】
図３の処理によりストップスイッチの状態を判定する場合には、ストップスイッチがオン状態にあることが連続して設定回数ｎだけ検出されたとき（ストップスイッチがオン状態であると検出される状態がΔＴ×ｎ時間継続したとき）にストップスイッチがオン状態にあると判定され、ストップスイッチがオフ状態にあることが連続して設定回数ｎだけ検出されたとき（ストップスイッチがオフ状態であると検出される状態がΔＴ×ｎ時間継続したとき）にストップスイッチがオフ状態にあると判定される。スイッチ状態の検出間隔ΔＴを８msec、設定回数ｎを１０回とした場合、上記ΔＴ×ｎは８０msecとなる。チャタリングが生じたためにストップスイッチが前回の状態と同じ状態にないと判定されたときにはステップＳ１０８で検出回数カウンタの計数値をクリアするため、チャタリングの影響を受けることなく、ストップスイッチの状態を判定することができる。
【００４９】
図４の処理は、点火タイミング検出手段１３が点火タイミングを検出したときにマイクロプロセッサが実行する点火制御処理で、この処理においては先ずステップＳ２０１で、失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが０であるか否かを判定する。この判定により、失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが０である（失火要求指令が発生していない）と判定されたときには、ステップＳ２０２で点火回路に点火動作を行わせるための処理（点火回路に点火信号を与える処理）を行わせる。ステップＳ２０１で失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが１であると判定されたとき（失火要求指令が発生していると判定されたとき）には、点火回路に点火信号を与えないことにより点火動作を停止させて機関を失火させ、ステップＳ２０３に進んでストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが０であるか否かを判定する。その結果、ストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが０でない（１である）と判定されたとき（ストップスイッチがオン状態にあると判定されたとき）には、失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰを１のままにして（失火要求指令を発生させたままで）この処理を終了する。ステップＳ２０３においてストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが０であると判定されたとき（ストップスイッチ５がオフ状態にあると判定されたとき）には、次の点火タイミングで点火を行わせるためにステップＳ２０４で失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰを０として失火要求指令を消滅させ、この処理を終了する。
【００５０】
図３及び図４に示したアルゴリズムによる場合には、図３の処理のステップＳ１０１ないしＳ１０５及びステップＳ１０７により、ストップスイッチ５の状態を判定するスイッチ状態判定手段１４が構成され、図３の処理のステップＳ１０６により失火要求指令発生手段１５が構成される。また図４のステップＳ２０１により点火許否手段１６が構成され、ステップＳ２０３によりスイッチ状態判定結果確認手段１７が構成される。更に図４の処理のステップＳ２０４により失火要求指令消滅制御手段１８が構成され、ステップＳ２０２により点火制御手段１９が構成される。
【００５１】
本実施形態において、ストップスイッチ５が時刻ｔ1でオン状態にされると、図７の左端に示したように、ストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが１になり、失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが１になる。失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが１になることにより、図４のステップＳ２０２が実行されなくなり、点火回路に点火信号Ｖiが与えられなくなるため、機関は失火する。ストップスイッチ５が操作された状態に保持され、該ストップスイッチがオン状態にあると判定されている間（＃ＳＴＯＰＳＷが１である間）機関は失火され続ける。なお図７に示された一連の点火タイミングのうち、隣り合う点火タイミングは機関の異なる気筒の点火タイミングである。すなわち、機関の第１気筒の点火タイミングと第２気筒の点火タイミングとが交互に並んでいる。
【００５２】
ここで、時刻ｔ2においてストップスイッチにゆっくりとしたチャタリングが生じたとする。このとき、ストップスイッチがオフ状態になったと判定されるが、その直後の点火タイミングでは、最初失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが１であるため、図４のステップＳ２０２は実行されず、機関は失火させられる。その後、ステップＳ２０３においてストップスイッチ状態フラグが未だ０であると判定されると、失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが０になる。その後ストップスイッチの遅いチャタリングにより、時刻ｔ3でストップスイッチがオン状態にあると判定される（＃ＳＴＯＰＳＷが１になる）と、失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが１になる。ストップスイッチが遅いチャタリングにより時刻ｔ4で再びオフ状態にあると判定されても、失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰは０にならないため、次の点火タイミングでも機関は失火させられる。この点火タイミングでストップスイッチがオフ状態にあると判定されていると、失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが０になるが、チャタリングの周期が機関の点火間隔よりも短ければ、次の点火タイミングよりも前の時刻ｔ5でストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷ及び失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが１になり、次の点火タイミングでも機関が失火する。
【００５３】
図４に示したアルゴリズムによった場合には、ユーザがストップスイッチを操作し続けている過程で、ストップスイッチに機関の点火間隔よりも長い周期のチャタリングが生じると、機関を失火させ続けることができない事態が生じるおそれがある。ストップスイッチに機関の点火間隔よりも長い周期のチャタリングが生じた場合にも機関を確実に失火させ続けるようにするためには、ストップスイッチが一旦オン状態になったと判定された後オフ状態になったと判定されたときに、２回以上機関を失火させて、それでもストップスイッチがオフ状態にあると判定されたときに機関の点火を回復させるようにすればよい。
【００５４】
ストップスイッチが一旦オン状態になったと判定された後にオフ状態になったと判定されたときに、２回以上機関を失火させるようにする場合の点火制御処理のアルゴリズムの一例を示すフローチャートを図５に示した。このアルゴリズムによる場合には、ステップＳ３０１において、失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが０であるか否かを判定する。その結果失火要求フラグが０である場合には、ステップＳ３０２に進んで点火回路に点火信号を与えて点火動作を行わせる。ステップＳ３０１で失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが０でない（１である）と判定されたときには、点火回路に点火信号を与えることなく、ステップＳ３０３に進んで失火回数カウンタの計数値をインクリメントし、ステップＳ３０４でストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが０であるか否かを判定する。その結果、ストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが０でない（１である）と判定されたときには、ステップＳ３０５に進んで失火回数カウンタの計数値を０としてこの処理を終了する。ステップＳ３０４でストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが０であると判定されたときには、ステップＳ３０６に進んで失火回数カウンタの計数値が設定値以上であるか否かを判定する。その結果、失火回数カウンタの計数値が設定値以上でない場合には、以後何もしないでこの処理を終了する。ステップＳ３０６で失火回数カウンタの計数値が設定値以上であると判定されたときには、ステップＳ３０７に進んで、次の点火タイミングでの点火を可能にするために失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰを０とし、ステップＳ３０８で失火回数カウンタの計数値を０とした後、この処理を終了する。
【００５５】
図５のアルゴリズムによる場合には、ステップＳ３０１により点火許否手段１６が構成され、ステップＳ３０４によりスイッチ状態判定結果確認手段１７が構成される。更に図５の処理のステップＳ３０３，Ｓ３０５，Ｓ３０６，Ｓ３０７及びＳ３０８により失火要求指令消滅制御手段１８が構成され、ステップＳ３０２により点火制御手段１９が構成される。
【００５６】
上記の実施形態では、点火回路としてコンデンサ放電式の回路を用いたが、電流遮断形の点火回路を用いる場合にも本発明を適用することができる。点火回路としてコンデンサ放電式の回路を用いた上記の実施例においては、点火タイミングにおいて図４または図５の点火制御処理を行って、点火回路に点火信号を与えるか与えないかの制御を行うことにより、機関を点火したり失火させたりするようにしたが、電流遮断形の点火回路を用いる場合には、点火コイルへの一次電流の通電を開始するタイミングで、上記点火制御処理と同様の処理を行うようにすればよい。
【００５７】
例えば一次電流の通電開始タイミングで、図４に示し点火制御処理を行わせて、ステップＳ２０１で失火要求指令フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが０であると判定されたときに、ステップＳ２０２で一次電流の通電を開始させ、その後の点火タイミングで一次電流を遮断して点火動作を行わせる。またステップＳ２０１で失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰが０でないと判定されたときには、一次電流の通電を開始することなく（点火動作を行わせることなく）、ステップＳ２０３に移行してストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが０であるか否かを判定し、ストップスイッチ状態フラグ＃ＳＴＯＰＳＷが０である場合には、ステップＳ２０４で失火要求フラグ＃ＩＧＳＴＯＰを０とする。
【００５８】
上記の実施形態では、機関の運転を許容する際のストップスイッチの状態（第１の状態）をオフ状態とし、機関を停止することを指令する際のストップスイッチの状態（第２の状態）をオン状態としたが、ストップスイッチの第１の状態をオン状態とし、第２の状態をオフ状態としてもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態に係わる点火装置のハードウェアの構成を示した回路図である。
【図２】本実施形態においてマイクロプロセッサにより構成される各種の手段を含む点火装置の構成を示したブロック図である。
【図３】本実施形態において、ストップスイッチの状態を判定する処理のアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。
【図４】本実施形態において、マイクロプロセッサに実行させる点火制御処理のアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。
【図５】本実施形態において、マイクロプロセッサに実行させる点火制御処理のアルゴリズムの他の例を示したフローチャートである。
【図６】従来の点火装置の機関停止時の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】本発明の実施形態における機関停止時の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】チャタリングの影響を受けることなくストップスイッチの状態を判定する処理のアルゴリズムの一案を示したフローチャートである。
【図９】従来技術において点火タイミングで行われていた点火制御処理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】
【００６０】
１ 点火コイル
２ フライホイール磁石発電機
３ 信号発生器
４ ＥＣＵ
４Ａ マイクロプロセッサ
４Ｂ 一次電流制御回路
ＣＤＩ コンデンサ放電式点火回路
１１ 回転速度演算手段
１２ 点火タイミング演算手段
１３ 点火タイミング検出手段
１４ スイッチ状態判定手段
１５ 失火要求指令発生手段
１６ 点火許否手段
１７ スイッチ状態判定結果確認手段
１８ 失火要求指令消滅制御手段
１９ 点火制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を点火する動作（点火動作）を行う点火回路と、前記内燃機関の点火タイミングを演算する点火タイミング演算手段と、前記点火タイミング演算手段により演算された点火タイミングを検出する点火タイミング検出手段と、操作前は第１の状態にあり、操作されたときに第２の状態になるモーメンタリスイッチからなっていて前記内燃機関を停止させる際に操作されるストップスイッチと、前記ストップスイッチの状態を判定するスイッチ状態判定手段と、前記スイッチ状態判定手段による判定結果に応じて前記点火タイミングで前記点火回路に点火動作を行わせるための処理を行う点火制御手段とを備えた内燃機関用点火装置において、
前記スイッチ状態判定手段により前記ストップスイッチが前記第１の状態にあると判定されている状態が継続しているときに前記内燃機関の点火を許可し、前記ストップスイッチが第２の状態にあると判定されたときには前記内燃機関の点火を禁止し、前記スイッチ状態判定手段により前記ストップスイッチが第２の状態にあると判定された後に第１の状態にあると判定されたときには、該ストップスイッチが第１の状態にあると判定されていても前記内燃機関の点火を少なくとも１回禁止して、少なくとも１回点火を禁止した後になお前記ストップスイッチが第１の状態にあると判定されたときに前記内燃機関の点火を許可する点火許否手段を備え、
前記点火制御手段は、前記点火許否手段により点火が許可されているときにのみ前記点火回路に点火動作を行わせるための処理を行うように構成されていること、
を特徴とする内燃機関用点火装置。
【請求項２】
内燃機関を点火する動作（点火動作）を行う点火回路と、前記内燃機関の点火タイミングを演算する点火タイミング演算手段と、前記点火タイミング演算手段により演算された点火タイミングを検出する点火タイミング検出手段と、操作前は第１の状態にあり、操作されたときに第２の状態になるモーメンタリスイッチからなっていて前記内燃機関を停止させる際に操作されるストップスイッチと、前記ストップスイッチの状態を判定するスイッチ状態判定手段と、前記スイッチ状態判定手段による判定結果に応じて前記点火タイミングで前記点火回路に点火動作を行わせるための処理を行う点火制御手段とを備えた内燃機関用点火装置において、
前記スイッチ状態判定手段により前記ストップスイッチが第２の状態にあると判定されたときに失火要求指令を発生させる失火要求指令発生手段と、
前記点火タイミング検出手段により前記点火タイミングが検出された時に前記失火要求指令が発生しているか否かを判定して、失火要求指令が発生していないと判定しときに前記内燃機関の点火を許可し、前記失火要求指令が発生していると判定しときに前記内燃機関の点火を禁止する点火許否手段と、
前記点火許否手段が前記内燃機関の点火を禁止した後に前記スイッチ状態判定手段による判定結果を確認するスイッチ状態判定結果確認手段と、
前記スイッチ状態判定結果確認手段により前記ストップスイッチが第１の状態にあることが確認されたときに前記失火要求指令を消滅させ、前記ストップスイッチが第２の状態にあることが確認されたときには前記失火要求指令の発生を維持する失火要求指令消滅制御手段とを備え、
前記点火制御手段は、前記点火許否手段により点火が許可されているときにのみ前記点火回路に点火動作を行わせるための処理を行うように構成されていること、
を特徴とする内燃機関用点火装置。
【請求項３】
前記スイッチ状態判定手段は、一定の時間間隔で前記ストップスイッチの状態を検出して、前記ストップスイッチが第１の状態にあること、または第２の状態にあることが設定回数検出されたときにそれぞれ前記ストップスイッチが第１の状態または第２の状態にあると判定するように構成されていること、
を特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関用点火装置。
【請求項１】
内燃機関を点火する動作（点火動作）を行う点火回路と、前記内燃機関の点火タイミングを演算する点火タイミング演算手段と、前記点火タイミング演算手段により演算された点火タイミングを検出する点火タイミング検出手段と、操作前は第１の状態にあり、操作されたときに第２の状態になるモーメンタリスイッチからなっていて前記内燃機関を停止させる際に操作されるストップスイッチと、前記ストップスイッチの状態を判定するスイッチ状態判定手段と、前記スイッチ状態判定手段による判定結果に応じて前記点火タイミングで前記点火回路に点火動作を行わせるための処理を行う点火制御手段とを備えた内燃機関用点火装置において、
前記スイッチ状態判定手段により前記ストップスイッチが前記第１の状態にあると判定されている状態が継続しているときに前記内燃機関の点火を許可し、前記ストップスイッチが第２の状態にあると判定されたときには前記内燃機関の点火を禁止し、前記スイッチ状態判定手段により前記ストップスイッチが第２の状態にあると判定された後に第１の状態にあると判定されたときには、該ストップスイッチが第１の状態にあると判定されていても前記内燃機関の点火を少なくとも１回禁止して、少なくとも１回点火を禁止した後になお前記ストップスイッチが第１の状態にあると判定されたときに前記内燃機関の点火を許可する点火許否手段を備え、
前記点火制御手段は、前記点火許否手段により点火が許可されているときにのみ前記点火回路に点火動作を行わせるための処理を行うように構成されていること、
を特徴とする内燃機関用点火装置。
【請求項２】
内燃機関を点火する動作（点火動作）を行う点火回路と、前記内燃機関の点火タイミングを演算する点火タイミング演算手段と、前記点火タイミング演算手段により演算された点火タイミングを検出する点火タイミング検出手段と、操作前は第１の状態にあり、操作されたときに第２の状態になるモーメンタリスイッチからなっていて前記内燃機関を停止させる際に操作されるストップスイッチと、前記ストップスイッチの状態を判定するスイッチ状態判定手段と、前記スイッチ状態判定手段による判定結果に応じて前記点火タイミングで前記点火回路に点火動作を行わせるための処理を行う点火制御手段とを備えた内燃機関用点火装置において、
前記スイッチ状態判定手段により前記ストップスイッチが第２の状態にあると判定されたときに失火要求指令を発生させる失火要求指令発生手段と、
前記点火タイミング検出手段により前記点火タイミングが検出された時に前記失火要求指令が発生しているか否かを判定して、失火要求指令が発生していないと判定しときに前記内燃機関の点火を許可し、前記失火要求指令が発生していると判定しときに前記内燃機関の点火を禁止する点火許否手段と、
前記点火許否手段が前記内燃機関の点火を禁止した後に前記スイッチ状態判定手段による判定結果を確認するスイッチ状態判定結果確認手段と、
前記スイッチ状態判定結果確認手段により前記ストップスイッチが第１の状態にあることが確認されたときに前記失火要求指令を消滅させ、前記ストップスイッチが第２の状態にあることが確認されたときには前記失火要求指令の発生を維持する失火要求指令消滅制御手段とを備え、
前記点火制御手段は、前記点火許否手段により点火が許可されているときにのみ前記点火回路に点火動作を行わせるための処理を行うように構成されていること、
を特徴とする内燃機関用点火装置。
【請求項３】
前記スイッチ状態判定手段は、一定の時間間隔で前記ストップスイッチの状態を検出して、前記ストップスイッチが第１の状態にあること、または第２の状態にあることが設定回数検出されたときにそれぞれ前記ストップスイッチが第１の状態または第２の状態にあると判定するように構成されていること、
を特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関用点火装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−７５５４０（Ｐ２００８−７５５４０Ａ）
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５５５６６（Ｐ２００６−２５５５６６）
【出願日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【出願人】（０００００１３４０）国産電機株式会社 (191)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【出願人】（０００００１３４０）国産電機株式会社 (191)
【Ｆターム（参考）】
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