JPS63198780A - 電子式エンジン始動装置 - Google Patents

電子式エンジン始動装置

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JPS63198780A
JPS63198780A JP63028619A JP2861988A JPS63198780A JP S63198780 A JPS63198780 A JP S63198780A JP 63028619 A JP63028619 A JP 63028619A JP 2861988 A JP2861988 A JP 2861988A JP S63198780 A JPS63198780 A JP S63198780A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、内燃機関の電子式エンジン始動装置に係り
、特に、船外機のような船用機関に適用して好適な始動
装置の改良に関する。
この発明は、始動特性の改善と、その他の運転特性の向
上を図った点火装置を提供するものである。この発明は
、また、ここに記載された運転特性の改善をもたらすだ
けではない。ここに開示されたものと似たような特性を
何等かの形で有する点火装置と比べ、相当に少ない回路
構成点数で、上述した機能を果たすように、回路設計技
術を駆使した。さらに、簡潔で巧妙な、同時に広い機能
と目的を可能とする回路設計技術を駆使し、この発明が
ねらいとする十分な機能を達成している。
［従来の技術］ 従来の船外機は、始動を容易にするために、種々の手段
を用いている。たとえば、点火タイミングを進めたり、
キャブレタスロットル板を部分的に開いたりするための
、手動操作用の「ウオームアツプ」レバーを設けたもの
がある。このような装置の機能は、機関始動時の運転速
度を増すためのものである。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、上述した従来のエンジン点火装置は、運転中
の点火タイミング特性を選択的に進めるための様々な手
段を用いているが、ウオームアツプ期間に、エンジン温
度の関数として上記タイミング特性を選択的に変えると
いった方法はとっていない。また、エンジン温度にかか
わらず、あらかじめ定めた一定の期間、さらには、エン
ジンの運転速度の関数として（特に比較的高速運転のと
きに）点火タイミング特性を変えるような手法はとって
いない。
この発明は、このような背景の下になされたもので、構
成要素が少なく、かつ必要な機能を果たすための特異な
回路構成を用いることにより、上述した運転特性の改善
を図っている。
すなわち、この発明の一つの目的は、船外機等の内燃機
関の点火装置の改善にあり、エンジン始動期間、および
後続の運転において、エンジンを保護するとともに、エ
ンジンの運転を改善する種々の機能を提供することにあ
る。
この発明の他の目的は、確実なエンジン始動と、円滑な
運転をさらに向上させる点火装置を提供することにある
。また、他の目的は、始動後のオーバースピードを防ぐ
点火装置を提供することにある。
さらに、この発明の他の目的は、広く使用されている周
知の回路部品を用いて、極めて高い信頼性で上述した機
能を果たす点火装置を提供することにある。
さらに詳細なこの発明の目的は、エンジンのクランクシ
ャフトの実際の回転速度を正確に検出して、測定された
速度に比例する電気信号を出力する手段を使用し、点火
タイミング特性の進みを選択的に制御することにある。
また、同様に、オーバースピードによるエンジンの損傷
を防ぐために、全体的なエンジン速度を制御する。
さらに詳細なこの発明の目的は、上述したエンジンの測
定速度に比例した信号を用い、この信号を他の信号と他
の測定値信号と組み合わせることにより、点火タイミン
グ特性を選択的に進め、上述した運転機能特性をすべて
遂行することにある。
すなわち、（１）暴走速度状態による損傷を防ぐこと、
（２）エンジンのウオームアツプ期間、必要な点火進み
を与えること、（３）エンジン温度にかかわりなく、初
期始動の期間、必要な点火進みを与えること。すなわち
、運転後で、エンジンが暖まっていても点火進みを与え
ること。（４）エンジンがあらかじめ定めた設定速度を
越えた場合に、点火タイミング特性を進み制御すること
による損傷を防ぐこと。
さらに、この発明の目的は、バッテリの電源を補助とし
て使用することにより、通常はステータコイルから供給
される点火装置の制御回路の全必要電源を、エンジン始
動時にはバッテリから供給するようにして、始動を確実
にすることにある。
点火装置において、始動時にはスターターソレノイドか
らの電圧が、制御信号として使用される。
したがって、点火装置の制御回路を動かす電源供給回路
に発生される電力を、始動時にすでに存在する電源で補
助し、始動期間に、点火装置とエンノンカイ適切な動作
をするようにすることは、重要なことである。
他の目的と利点は、以下の詳細な説明を読むことにより
、明確になるであろう。
［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するためにこの発明は、点火コンデンサ
と、該点火コンデンサを充電する充電手段と、前記点火
コンデンサを放電するように接続され、印加されるトリ
ガパルスに応じて該点火コンデンサを放電する放電手段
とを有する内燃機関の点火装置において、 エンジン速度に同期してトリガパルスをつくりだすトリ
ガパルス発生手段であって、前記点火コンデンサを放電
する第１のタイミング特性を与えろとともに、進み信号
が印加されたときに、前記第１のタイミング特性に対し
て、あらかじめ設定されたタイミングだけ進んだ第２の
タイミング特性を与えるトリガパルス発生手段と、 前記トリガパルス発生手段に供給する進み信号を選択的
に発生する進み信号発生手段であって、イネーブル信号
が印加されたときに進み信号を発生する一方、進み禁止
信号が印加されたときに進み信号の発生を停止する進み
信号発生手段と、前記進み信号発生手段に供給するイネ
ーブル信号を発生するイネーブル信号発生手段であって
、エンジン温度があらかじめ定められた第１の温度設定
レベルを越えるまで出力される第１のエンジン温度信号
が印加されている間、あるいはエンノンの始動からあら
かじめ定められた一定時間の間、前記イネーブル信号を
発生するイネーブル信号発生手段と、 エンジンの速度を示すエンジン速度信号を発生する速度
信号発生手段と、 エンジンの運転速度があらかじめ定められた第１の速度
設定レベルを越えたことを示すエンジン速度信号が印加
されたときにＭＵ記進み禁止信号を発生する進み禁止信
号発生手段と、 点火コンデンサ禁止信号が印加されたときに前記点火コ
ンデンサの充電手段を禁止する充電禁止手段と、 エンジン温度があらかじめ定められた第２の温度設定レ
ベルを越えたときにつくられる第２のエンジン温度信号
、あるいはエンジンの運転速度があらかじめ定められた
第２の速度設定レベルを越えたことを示すエンジン速度
信号に応じて、前記点火コンデンサ禁止信号を発生する
点火禁止信号発生手段と を具備することを主要な特徴とする。
また、点火コンデンサをもつ点火装置と、前記点火コン
デンサを充電する充電手段と、前記点火コンデンサを放
電するために接続された点火コンデンザ放電手段と、ス
タータソレノイドをもつスタータと、このスタータに電
源を供給するバッテリと、電源回路を含む電気的な制御
回路であってその出力により点火装置の動作を制御する
制御回路と、前記電源回路に接続され前記制御回路に電
源を供給するためのステータコイルとを具備する内燃機
関において、 エンジン始動期間の間、補助的な電源を供給するために
、前記スタータソレノイドをＩｉｎ記電源回路の出力端
に接続する接続手段を設けたことを特徴とする。
［作用］ 上記構成によれば、エンジンの実際の回転速度が検出さ
れ、この測定速度に比例した電気信号がつくられる。そ
して、点火タイミングを選択的に進める制御や、オーバ
ースピードによるエンジンの損傷を防ぐためのエンジン
の全般的な速度制御が行われる。
点火タイミングの進み制御は、エンジンがあらかじめ設
定した温度（第１の温度設定レベル；たとえば華氏８０
〜９０度）に達するまでのウオームアツプ期間や、初期
始動時の一定時間（たとえば５〜ＩＯ秒、実施例では７
秒）の間、実行される。ただし、エンジンの運転速度が
あらかじめ定めた速度設定レベル（第１の速度設定レベ
ル；たとえば１５００ｒ、ｐ、ｍ、）を越えた場合は、
この進み制御は必ず停止され、通常の点火タイミング制
御に移行する。これにより、進み制御によるエンジンの
損傷を防ぐことができる。
また、エンジンの運転速度が第２の速度設定レベル（た
とえば６０００ｒ、ｐ、ｍ、）を越えた場合には、この
設定レベル以下に速度を抑える制御か行われる。さらに
、エンジン温度が第２の温度設定レベル（たとえば華氏
２１２度）を越えてオーバーヒートが検出された場合に
は、エンジンの運転速度を一定のレベル（たとえば２５
０Ｏｒ。
ｐ、ｍ、）で抑えるような制御が行われる。
上記点火装置を制御する制御回路の電源は、通常、ステ
ータコイルにより発生される電源によりすべてまかなわ
れているが、エンジン始動時においては、この電源では
不十分なため、バッテリによりステータコイルから発生
される電源を補助するようになっている。
こうして、この発明によれば、信頼性の高い始動特性と
、エンジン保護が行われる。
［実施例コ 以下、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。
第１図は、この発明の一実施例による点火装置の電気的
構成を示すブロック図である。
この発明の詳細な説明すると、この発明は、船外機等の
船用の内燃機関の点火装置に係り、特により優れた運転
特性を有する点火装置に関するものである。ここに開示
される点火装置は、市販され、広く知られている回路部
品を使用し、これらの部品を巧妙かつ簡潔な、そして極
めて優れた回路設計により組み合わせ、しかも最小の回
路部品点数ですぐれた運転特性を実現している。
この発明の点火装置は、周知の容量放電点火装置の各部
とともに作動するもので、この種の容量放電点火装置は
、長年にわたって磨きあげられ、高い信頼性をもつこと
が確かめられている。しかしながら、この発明は、暴走
による過度の速度に起因する損傷と、あらかじめ定めた
速度設定レベル（たとえば、１５００ｒ、ｐ、ｍ、）を
越えてエンジンを運転する場合に、進み点火タイミング
特性を続けることにより生じる損傷とを防ぐ、より優れ
た防護手段を提供するものである。
この発明は、また、始動時に円滑な運転に移るまで、進
み点火タイミング特性を自動的に実行し、良好な始動と
初期運転が得られるようにする。この点については、エ
ンジン温度にかかわらず、初期運転の間の短期間、進み
制御が自動的に行われる。すなわち、直前にエンジン走
行が行われたばかりで、暖かい状態にある場合であって
ら、あるいは、エンジンが冷えている状態から進み点火
タイミング特性で始動し、エンジンがウオームアツプ温
度に至るまで進み制御を継続する場合であっても同様に
行われる。なお、上記ウオームアツプ温度としては、は
ぼ華氏８０〜９０度の範囲に設定される。一方、進み制
御は、運転速度が、すぐ上で述べた、あらかじめ定めた
速度設定閾値（たとえば１５００ｒ、ｐ、ｍ、）に達し
た場合には、直ちに禁止される。
この発明は、船外機や他の船用機関に適用して特に好適
であるが、船用に関する応用に限定されるわけではない
。同様に、この発明の詳細な説明は、本装置の作用を果
たす特定の回路について行ったか、異なった電圧レベル
て動作する類似の構成要素や、同一の機能を果たす異な
った構成要素を使用しても、この回路の機能は完遂でき
るものである。論理回路要素は、たとえば、ハイレベル
電圧またはローレベル電圧の形で、「真（偽）」の論理
出力を与える。よって、電圧レベルを反転して、同一の
機能を果たすように、回路変更を行うことも可能である
。
第１図に戻り、点火コンデンサの放電をトリガするため
の従来タイミングを与える調整装置は、図の右上に示さ
れており、４気筒エンジンの場合、４つのコイル１０ａ
、１０ｂ、ｌｏｃ、１０ｄを有し、図示せぬ磁石と相互
作用するようになっている。該磁石は、好ましくはフラ
イホイールに取り付けられ、点火コンデンサ１２を放電
するための電圧を各コイルに発生する。こうして、エン
ジン運転中に、通常の点火タイミング特性をつくりだす
。
同様に、進み点火タイミング特性をつくりだすための、
４つのコイル１４ａ、１４ｂ、１４ｃ。
１４　ｄが備えられている。各コイル１４は、コイル１
０の前方に、あらかじめ定められた所定の角度を隔てて
配置され、上記進み点火タイミングをつくりだしている
。この角度は、約１０度が好ましい。この点火装置が進
みコイル１４を作動状態にすると、前記コイルｌＯでは
なく、このコイル１４が、点火コンデンサ１２の放電を
トリガするようになるので、点火タイミング特性は、上
記設定角度だけ進められる。
この回路のコンデンサ放電点火部分は、エンジンの各シ
リンダにつき同一に作用する。この実施例では、４つの
シリンダを備えているが、そのうちの１つのシリンダに
ついての回路のみ説明する。
コイル１０ａが磁石の近傍を通過すると、コイルｌｏａ
に電圧が誘起され、これかライン１６に供給され、ダイ
オード１８、ライン２０を介して、５ＣＲ２２のゲート
に印加される。これにより、５ＣＲ２２はトリガされて
導通状態となり、まえもって充電されていた点火コンデ
ンサ１２を、ライン２４．５ＣＲ２６、ライン２８．５
（４２２、ライン３０を通し、シリンダＮｏ、１．の点
火プラグに放電する。点火コンデンサ１２は、図示せぬ
ステータコイルにより充電される。このステータコイル
は、ライン３２．３４を介して、サイダック３６、およ
びダイオードブリッジ３８に接続され、ダイオードブリ
ッジ３８の出力の一方は、ライン４０を経由してコンデ
ンサ１２に接続され、他方はライン２４を経由してコン
デンサ１２に接続されている。
点火の進みタイミング特性を得るために、コイル１４が
イネーブルとされる。コイル１４は、コイル１０に比べ
て進み角の位置にあるので、点火コンデンサ１２の放電
を、コイル１０に比べて約１０度早く行う。上記イネー
ブル動作は、スイッチングトランジスタ４２により行わ
れる。スイッチングトランジスタ４２は、この実施例の
制御回路部により、導通状態にされるものである。トラ
ンジスタ４２が導通状態になると、ライン４４、ダイオ
ード４６、ライン４８、抵抗５０、ライン５２を介して
電流が流れ、５ＣＲ５４のゲートに供給され、これをオ
ンとする。これによりコイル１４ａ（他のコイル１４も
同様であるが）°が作動状態とされ、コイル１０に代わ
って、コイル１４が放電をトリガするようになる。こう
して、トランジスタ４２か導通ずると、進みタイミング
特性ヲ与よるコイル１４が動作状態とされる。一方、ト
ランジスタ４２がオフされると、本点火装置は、通常の
非進みタイミング特性の状態に復帰する。
本発明によれば、制御回路部は、エンジンを損傷から保
護するために、点火装置を切り離す機能を有している。
この機能は、点火コンデンサＩ２の充電を禁止すること
により果たされる。コンデンサ１２の充電を禁止するこ
とにより、エンジンの全般的な速度制御が行われる。こ
こで開示される実施例では、この機能は、ライン２４と
４０を介して、コンデンサ１２に並列接続された、５ｃ
Ｒ５６と抵抗５８との直列回路により行われる。
５ＣＲ５６が導通状態にされろと、点火コンデンサ１２
は接地され、充電が禁止される。よって、コイルＩＯや
１４によりトリガされても、点火プラグにエネルギが供
給されない。
５ＣＲ５６の動作は、スイッチングトランジスタ６０に
より制御される。このスイッチングトランジスタ６０の
コレクタは、抵抗６２を介して、５ＣＲ５６のゲートに
接続されている。トランジスタ６０がオンされると、Ｓ
　ＣＲ５６も導通状態となり、コンデンサ１２を短絡し
て、充電を禁止する。
この発明の電源は、符号６４で示されており、ダイオー
ドブリッジ７０と、これに接続されたライン６６．６８
と、ライン６６．６８の間に接続されたダイアック７２
とを育し、ライン７４から２０ボルトを出力する。この
出ツノ電圧は、図に示すように、トランジスタ７６とツ
ェナーダイオード７８により安定化され、安定化された
１２ボルトの電圧をライン８０に出力する。
ステータコイルは、ライン６８上に、フライホイール１
回転にっき６バルスからなるパルスを発生させ、この回
転速度パルスを、ライン６８から、コンデンサ８２、抵
抗８４、ライン８６を介して、Ｆ　／　Ｖ変換器（周波
数／′電圧変換器）８８のピン１に供給する。Ｆ’／Ｖ
変換器８８は、出力ライン９０を有し、ライン８６を通
してその入力端に供給されたパルス周波数に正比例する
電圧レベルの出力をこのライン９０から出力する。なお
、可変抵抗９２と抵抗９４は、出力ライン９０の出力電
圧レベルを変化させる電圧ブリッジをなすものである。
この発明の重要な点は、この回路が、エンジン運転中に
発生する暴走状態に対処する機能を備えていることであ
る。この機能は、上述したＦ／Ｖ変換器８８の出力ライ
ン９０からの出力電圧により、トランジスタ６０をオン
とし、点火コンデンサ１２を短絡することにより行われ
る。すなわち、ライン９０の電圧は、抵抗９８とライン
１００を通して、コンパレータ９６（第１のコンパレー
タ）の第１入力端に供給され、この電圧が、コンパレー
タ９６の第２入力端１０２に印加されている参照電圧と
比較され、第１入力端の電圧が第２入力端１０２の参照
電圧より大きくなると、コンパレータ９６の出力ライン
１０４が、“し”レベル（はぼ０ボルト）になることに
より、上記機能が果たされる。なお、オーバーヒート以
外の運転条件では、ライン１０２の参照電圧レベルは、
はぼ５ボルトとなるように設計されている。
この参照電圧は、電源と、その出力を減圧する減圧回路
とにより供給される。以下、この点につき説明する。う
゛イン８０の電圧レベルは、約１２ボルトであることは
すでに説明した。ライン８０は、抵抗１０６を介してラ
イン１０８に接続され、このライン１０８は、ツェナー
ダイオード１１０に接続され、そのライン上に約９ボル
トの安定化された電圧を生じるようになっている。
ライン１０８は、抵抗１１４とともに分圧回路を構成す
る抵抗！１２に接続され、ライン１１６上に約５ボルト
の電圧を供給する。ラインｌ１６は、抵抗１１８を通し
て、ライン１０２に接続され、コンパレータ９６の参照
電圧入力端に約５ボルトの電圧を供給する。コンパレー
タ９６の出力ライン１０４は、抵抗１２０とライン１２
２を経由して、トランジスタ６０のベースに接続されて
いる。
エンジン運転期間中、Ｆ／Ｖ変換器８８は、出力ライン
９０に電圧をつくり出し、これがコンパレータ９６の第
１入力端に供給される。エンジンの運転速度が約６００
０ｒ、ｐｙｍ、（第２の速度設定レベル）に達すると、
約５ボルトの参照電圧をもつコンパレータ９６は、出力
ライン１０４に“Ｌ”レベルを出力する。これにより、
トランジスタ６０がオンとなり、点火コンデンサ１２が
短絡されて、エンジンの速度が限定される。このように
、暴走状態に対処する保護機能が、比較的少数の回路構
成要素で実現される。
点火コンデンサ１２の短絡は、その短絡期間を少しずつ
延ばしながら、何回もオン／オフを繰り返す形で行われ
る。エンジン速度が暴走速度に近い場合、オーバースピ
ードが検出されるとただちに短絡が生じて、速度が速や
かに落とされる。一方、運転速度が検出閾値上り低下す
ると、トランジスタ６０がオフされ、点火コンデンサ１
２の短絡が解かれる。こうして、実際のエンジン速度は
、コンパレータ９６をトリガする閾値速度の上下で変動
する形となるであろう。
この発明の他の重要な点は、オーバーヒートが検出され
ると、運転の最高速度は、約６０００ｒ。
ｐ、ｍ、からほぼ２５０Ｏｒ、ｐ、ｍ、まで低減される
ことである。これは、上と同一のコンパレータ９６を、
温度検出回路と組み合わせて使用することにより実行さ
れる。このために、発光ダイオード（ＬＥＤ）１２４が
光５ＣＲ１２６と光学的に結合されている。ＬＥＤ１２
４の一端は、抵抗！２８を介してライン７４に接続され
、２０ボルトの電源供給を受けている。一方、このＬＥ
Ｄ１２４の他端は、ダイオード１３０と、オーバー上−
１一温度スイッチ１３２を介して接地されている。スイ
ッチ１３２は、エンジン温度を検出するために設けられ
、はぼ華氏２１２度（第２の温度設定レベル）で閉じる
ようになっている。スイッチ１３２が閉じると、ＬＥＤ
１２４がオンとなり、光５ＣＲ１２６を導通状態とする
。これにより、コンパレータ９６の参照入力端に印加さ
れている参照電圧が、はぼ２．３ボルトのレベルまで低
下する。参照電圧が低下することにより、より低い運転
速度において、出力ライン１０４の電圧が低下すること
となり、目的が達せられる。
運転中、オーバーヒートが検出されると、コンパレータ
９６の出力は、約２５００ｒ、ｐ、ｍ。
の運転速度で“Ｌ”レベルに変わり、点火コンデンサ１
２を短絡して、前述したようにして速度を制限する。た
だし、約６０００ｒ．ｐ、ｍ、ではなく、約２５００ｒ
、ｐ、ｍ、の速度で制限するようになる。
光５ＣＲ１２６は、一旦導通すると、回路から電圧が除
かれるまでオフしない特性をもっているから、エンジン
が切られるまで、オフにならない。
これは、好都合なことである。なぜならば、これにより
、オーバーヒート温度の臨界点前後で、回路がオン／オ
フを繰り返して、循環してしまうのを防ぐことができる
からである。
この発明のさらに重要な点は、エンジンが最初に始動さ
れ、エンジン温度があらかじめ設定された最小のウオー
ムアツプ温度に達するまで、点火タイミング特性の進み
制御が自動的に行われるようにしたことである。これは
、トランジスタ４２のスイッチングを制御する電気回路
により完遂される。
このウオームアツプ動作について説明する。ライン１３
４がウオームアツプスイッチ１３６を介して接地されて
おり、スイッチ１３６は、検出されたエンジン温度か、
華氏の約８０〜９０度（第１の温度設定レベル）の範囲
を越えた場合に、閉じるようになっている。ライン１３
４は、通常、“Ｈ”レベルで、エンジンが十分に暖まり
、スイッチ１３６が閉じたときに、“Ｌ゛レベルなる。
ライン１３４は、抵抗１４２を介して、コンパレータ１
４０の比較入力ライン１３８に接続されている。コンパ
レータ１４０（第２のコンパレータ）は、ライン１３８
が“Ｈ″レベルときに、出力ライン１４４に“Ｈ”レベ
ルを出力する。この出力ライン１４４は、抵抗１５０を
通してＡＮＤゲート１４８の入力ライン１４６に接続さ
れている。
ＡＮＤゲート１４８の他の入力ライン１５２は、以下に
述べるように、エンジン速度があらかじめ定めた設定値
（第１の速度設定レベル）に達するまで、通常″Ｈ”レ
ベルに保たれている。ＡＮＤゲート１４８は、入力ライ
ン１４６と１５２かともに“Ｈ″レベルときに、出力ラ
イン１５４に“Ｈ”レベルを出力する。ライン１５４は
、トランジスタ４２のベースに接続されるとともに、抵
抗１５６とライン１５８を経てトランジスタ４２のコレ
クタに接続されている。
ＡＮＤゲート１４Ｂの出力が“Ｈ”レベルのときには、
トランジスタ４２がオンとなり、すでに述べたようにし
て、進みタイミング特性が作動状態になる。前述したよ
うに、エンジンは、華氏の約８０〜９０度の運転温度に
ウオームアツプされるまで、進みタイミング特性で運転
される。ウオームアツプされてスイッチ１３６が閉じる
と、コンパレータＩ　４０の入力１３８は“Ｌ”レベル
となり、コンパレータ１４０の出力も“Ｌ”レベルとな
る。これにより、ＡＮＤゲート１４８の出力も“Ｌ”レ
ベル、トランジスタ４２がオフとなり、通常の非進み点
火タイミング特性で運転が行われるようになる。
前述したように、エンジンは、初期始動期間、そのとき
のエンジン温度にかかわりなく、あらかじめ設定された
短期間、すなわち約５〜ｌＯ秒の一定時間の間、進みタ
イミング特性で運転される。
これは、図示せぬスタータソレノイドからの電圧によっ
て、遅延回路を構成するコンデンサ１６０を充電するこ
とにより行われる。この充電は、ライン１６２、ダイオ
ード１６４、ライン１６６を通して行われる。ライン１
６６は、抵抗１６８を介して、コンパレータ１４０の入
力ライン１３８に接続されている。エンジン始動の際、
スタータソレノイドは、コンデンサ１６０を充電する。
これにより、入力ライン１３８に“トビレベルが供給さ
れ、エンジンは、進み点火タイミング特性のモードで運
転されるようになる。この運転モードは、コンデンサ１
６０が放電して、コンパレータ１４０の出力が′Ｌ″レ
ベルに切り替わるまで続けられる。この期間は、本実施
例では、７秒程度に還択されているが、必要ならば回路
定数を変えることにより、長くら、短くもすることがで
きる。
この発明の他の重要な点は、エンジンの運転達文が、あ
らかじめ定めた設定レベル（第１の速度設定１．・ベル
）を越えた場合には、進み点火タイミノデ特性を自動的
に禁止するようにしたことである。この速度設定レベル
は、本実施例においては、１５００ｒ、ｐ、ｍ、に設定
されている。これ以上の速度で、点火の進み制御を行う
と、エンジンの損傷につながるおそれがある。
」二連した進み点火タイミング特性を禁止するために、
Ｆ／Ｖ変換器８８の出力ライン９０は、抵抗９８を介し
て、コンパレータ１７０の比較入力ライン１００に接続
されている。また、コンパレータ１７０（第３のコンパ
レータ）の参照入力ライン１７２は、抵抗１７４を介し
てライン１１６に接続されている。コンパレータ１７０
の参照電圧は、比較電圧が増加して、コンパレータ！７
０の出力ライン１７６が“Ｌ”１．ノベルに切り替わる
時点が、１５００ｒ、ｐ、ｍ、のエンジン運転速度のと
きになるような値に選定される。出力ライン１７６がＬ
”レベルになると、ＡＮＤゲート１４８に供給されてい
る“ト■”レベルが除かれる。
これにより、ＡＮＤゲート１５４の出力も“Ｌ”レベル
となり、トランジスタ４２がオフとなり、エンジンの進
み点火タイミング特性のモードが解消される。こうして
、この電気回路においては、約１５００ｒ、ｐ、ｍ、を
越えると、進み点火タイミング特性による運転か、必ず
禁止されるよパ）になっている。この禁止動作は、エン
ジンが十分にウオームアツプされていない場合でも、あ
るいは、始動開始から約７秒以内に、１．５００ｒ、ｐ
。
ｍ、の速度を越えた場合でも、優先的に実行される。
この発明の電気回路につきすでに説明したところから明
らかなように、制御回路を作動させる電力は、ステータ
コイルから得ている。このステータコイルは、電圧を生
じ、この電圧が安定化されて回路の電源となっている。
初期始動の間、始動速度が不十分なために、回路を確実
に動作させるための十分な電圧が得られない。このため
、始動の間、スタータソレノイドからの電力供給により
、ステータコイルからの電力供給出力を補助するように
なっている。これは、ダイオード１６４、ライン１６６
、およびダイオード１８０を介して、ライン１６２上の
スタータソレノイド電圧を、ライン７４に供給すること
により行われる。
以」―、設計上および運転上、多くの利点を有する内燃
機関の点火装置につき述べた。このような多くの特長が
達成されるのは、比較的少数の構成部品を使用しつつ、
しかも多くの有効な機能を引き出した回路設計によるも
のである。
し発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、エンジンの実
際の回転速度が検出され、この測定速度に比例した電気
信号がつくられる。そして、点火タイミングを選択的に
進める制御や、オーパースピー）・によるエンジンの損
傷を防ぐためのエンジンの全般的な速度制御が行わイ］
る。
ンの全般的な速度制御が行われる。
この発明による点火装置を制御する制御回路の電源は、
通常、ステータコイルにより発生される電源によりすべ
てまかなわれているが、エンジン始動時においては、こ
の電源では不十分なため、バッテリによりステータコイ
ルから発生される電源を補助するようになっている。
こうして、この発明によれば、信頼性の高い始動特性と
、エンジン保護が行われる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明の一実施例による電子式エンジン始
動装置の構成を示すブロック図である。 １０　（１０２Ｌ、ｊｏｂ、ｌ　Ｏｃ、１Ｏｄ）−−通
常のトリガタイミング用コイル、 １２・・・・・・点火コンデンサ、 Ｌ４　（１４ａ、１４ｂ、＋４ｃ、１４ｄ）・・＝・・
進みトリガタイミング用コイル、 ４２・・・・・・トランジスタ（半導体スイッチング素
子）、５４・・・・・・Ｓ（、Ｒ（第１のスイッチング
手段）、５６・・・・・・５ＣＲ（第２のスイッチング
手段）、６４・・・・・・電源回路、 ８８・・・・・・Ｆ／Ｖ変換器、 ９６・・・・・・第１のコンパレータ、１２２・・・・
・・トランジスタ、 １３２・・・・・・オーバーヒートスイッチ、１３６・
・・・・ウオームアツプスイッチ、１４Ｂ・・・・・・
ＡＮＤゲート、 １４０・・・・・・第２のコンパレータ、１６０・・・
・・・遅延回路を構成するコンデンサ、１７２・・・・
・・第３のコンパレータ。 出願人　アウトボード　マリーン コーポレーション

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）点火コンデンサと、該点火コンデンサを充電する
    充電手段と、前記点火コンデンサを放電するように接続
    され、印加されるトリガパルスに応じて該点火コンデン
    サを放電する放電手段とを有する内燃機関の点火装置に
    おいて、 エンジン速度に同期してトリガパルスをつくりだすトリ
    ガパルス発生手段であって、前記点火コンデンサを放電
    する第１のタイミング特性を与えるとともに、進み信号
    が印加されたときに、前記第１のタイミング特性に対し
    て、あらかじめ設定されたタイミングだけ進んだ第２の
    タイミング特性を与えるトリガパルス発生手段と、 前記トリガパルス発生手段に供給する進み信号を選択的
    に発生する進み信号発生手段であって、イネーブル信号
    が印加されたときに進み信号を発生する一方、進み禁止
    信号が印加されたときに進み信号の発生を停止する進み
    信号発生手段と、前記進み信号発生手段に供給するイネ
    ーブル信号を発生するイネーブル信号発生手段であって
    、エンジン温度があらかじめ定められた第１の温度設定
    レベルを越えるまで出力される第１のエンジン温度信号
    が印加されている間、あるいはエンジンの始動からあら
    かじめ定められた一定時間の間、前記イネーブル信号を
    発生するイネーブル信号発生手段と、 エンジンの速度を示すエンジン速度信号を発生する速度
    信号発生手段と、 エンジンの運転速度があらかじめ定められた第１の速度
    設定レベルを越えたことを示すエンジン速度信号が印加
    されたときに前記進み禁止信号を発生する進み禁止信号
    発生手段と、 点火コンデンサ禁止信号が印加されたときに前記点火コ
    ンデンサの充電手段を禁止する充電禁止手段と、 エンジン温度があらかじめ定められた第２の温度設定レ
    ベルを越えたときにつくられる第２のエンジン温度信号
    、あるいはエンジンの運転速度があらかじめ定められた
    第２の速度設定レベルを越えたことを示すエンジン速度
    信号に応じて、前記点火コンデンサ禁止信号を発生する
    点火禁止信号発生手段と を具備することを特徴とする電子式エンジン始動装置。
  2. （２）前記トリガパルス発生手段は、エンジンの各シリ
    ンダに関して第１および第２のトリガコイルを有し、該
    トリガコイルは、エンジンのフライホイールに取り付け
    られた磁石がその近傍を通過するときにトリガ信号を発
    生するようにされ、各シリンダに取り付けられた第１の
    トリガコイルは第１のタイミング特性を発生し、第２の
    トリガコイルは第２のタイミング特性を発生し、かつ、
    該トリガパルス発生手段は、前記進み信号が印加された
    ときに第２のトリガコイルをイネーブル状態にする第１
    のスイッチング手段をもち、該第２のトリガコイルが作
    動したときには前記第１のトリガコイルの動作を禁止し
    て第２のタイミング特性を発生することを特徴とする特
    許請求の範囲第１項記載の電子式エンジン始動装置。
  3. （３）前記第１のスイッチング手段は、各第２のコイル
    と直列接続されたＳＣＲを有し、該ＳＣＲの各ゲートに
    前記進み信号が供給されると、該ＳＣＲを導通状態とす
    ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の電子式
    エンジン始動装置。
  4. （４）前記第２のタイミング特性は、前記第１のタイミ
    ング特性に対して、回転角で約１０度進んでいることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子式エンジン
    始動装置。
  5. （５）前記速度信号発生手段は、周波数／電圧変換器を
    もち、該周波数／電圧変換器の入力は、エンジンの運転
    速度に比例する数のパルスを与えるためにエンジンに取
    り付けられたタコメータに接続される一方、前記周波数
    ／電圧変換器の出力からは、その入力に加えられたタコ
    メータのパルス周波数に比例する大きさの電圧が発生さ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子
    式エンジン始動装置。
  6. （６）前記点火コンデンサの充電禁止手段は、前記点火
    コンデンサと並列に接続され、スイッチオンされたとき
    に該点火コンデンサを短絡してその充電を禁止する第２
    のスイッチング手段と、前記エンジン速度信号と前記第
    ２のエンジン温度信号とが印加される第１のコンパレー
    タとを有し、前記第１のコンパレータは、その出力を前
    記第２のスイッチング手段に供給して、前記第２のエン
    ジン温度信号により、あるいはエンジン速度が前記第２
    の速度設定レベルを越えたことを示すエンジン速度信号
    により、前記第２のスイッチング手段をオンとすること
    を特徴とする特許請求の範囲第５項記載の電子式エンジ
    ン始動装置。
  7. （７）前記第１のコンパレータの参照入力端には、発光
    ダイオードと光学的に結合された光ＳＣＲが接続され、
    前記発光ダイオードは、温度検出スイッチに接続され、
    エンジン温度が前記第２の温度設定レベルを越えたとき
    にオンとなる該温度検出スイッチにより駆動されて発光
    し、前記光ＳＣＲをオンとし、該光ＳＣＲは、オフのと
    きには第１の参照電圧を、オンのときには第２の低い参
    照電圧を前記第１のコンパレータの参照入力端に供給す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の電子式
    エンジン始動装置。
  8. （８）前記第１のコンパレータは、参照電圧入力端と比
    較電圧入力端とを有し、前記参照電圧入力端には、前記
    光ＳＣＲがオンのときに低い参照電圧が印加され、前記
    比較電圧入力端は、前記周波数／電圧変換器に接続され
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の電
    子式エンジン始動装置。
  9. （９）前記第１の速度設定レベルは約１５００ｒ．ｐ．
    ｍ．であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
    の電子式エンジン始動装置。
  10. （１０）前記第２の速度設定レベルは約６０００ｒ．ｐ
    ．ｍ．であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載の電子式エンジン始動装置。
  11. （１１）前記第１の温度設定レベルは、華氏の約８０〜
    ９０度の範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項記載の電子式エンジン始動装置。
  12. （１２）前記第２の温度設定レベルは、華氏の約２１２
    度であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
    電子式エンジン始動装置。
  13. （１３）前記進み信号発生手段は、半導体スイッチング
    素子を有し、該半導体スイッチング素子の出力端は、前
    記各第１のスイッチング手段に接続され、該半導体スイ
    ッチング素子がオンされたときに前記各第１のスイッチ
    ング手段をオンとすることを特徴とする特許請求の範囲
    第２項記載の電子式エンジン始動装置。
  14. （１４）前記イネーブル信号発生手段は、遅延手段と第
    ２のコンパレータとを有し、該第２のコンパレータは、
    第１および第２の入力端をもち、その出力端は前記半導
    体スイッチング素子に接続され、前記第１の入力端には
    参照電圧が供給され、第２の入力端は前記遅延手段と前
    記第１のエンジン温度信号を発生する手段に接続され、
    該第２のコンパレータは、前記エンジンの始動から一定
    時間の間、あるいは前記第１のエンジン温度信号が印加
    されている間、前記イネーブル信号を発生することを特
    徴とする特許請求の範囲第１３項記載の電子式エンジン
    始動装置。
  15. （１５）前記第２のコンパレータは、前記第２の入力端
    の電圧が高レベルにある間、高レベルを出力するＯＲゲ
    ートであり、前記第２入力端は、少なくとも、前記始動
    から一定時間の間、あるいは前記第１のエンジン温度信
    号がなくなるまでの間、高レベルであることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１４項記載の電子式エンジン始動装
    置。
  16. （１６）前記遅延手段は、ダイオードを介してスタータ
    ソレノイドにより充電されるコンデンサを有し、該コン
    デンサは、抵抗を介して前記第２のコンパレータの第２
    入力端に接続され、前記コンデンサは、前記始動からの
    一定時間を経て十分に放電されて前記第２のコンパレー
    タを反転するまで、前記第２の入力端に高レベル電圧を
    供給することを特徴とする特許請求の範囲第１４項記載
    の電子式エンジン始動装置。
  17. （１７）前記進み禁止信号発生手段は、第３のコンパレ
    ータとＡＮＤゲートとを有し、 前記第３のコンパレータは、２つの入力端と１つの出力
    端とを有し、前記入力端の一方は参照電圧に接続され、
    他方は前記周波数／電圧変換器に接続され、かつ出力端
    は前記ＡＮＤゲートの第１入力端に接続され、該第３の
    コンパレータは、前記周波数／電圧変換器からエンジン
    速度が第１の設定速度レベルを越えたことを示す高レベ
    ル信号が供給されるまで、高レベル信号を出力し、前記
    ＡＮＤゲートは、少なくとも２つの入力端と１つの出力
    端とをもち、この出力端は前記半導体スイッチング素子
    に接続され、前記入力端の一方は前記第２のコンパレー
    タの出力端に接続され、他方は前記第３のコンパレータ
    の出力端に接続され、該ＡＮＤゲートは、前記入力端の
    少なくとも一方が低レベルになったときに、前記半導体
    スイッチング素子をスイッチングオフすることを特徴と
    する特許請求の範囲第１４項記載の電子式エンジン始動
    装置。
  18. （１８）点火コンデンサと、該点火コンデンサを充電す
    る充電手段と、前記点火コンデンサを放電するように接
    続され、印加されるトリガパルスに応じて該点火コンデ
    ンサを放電する放電手段とを有する内燃機関の点火装置
    において、 エンジン速度に同期してトリガパルスをつくりだすトリ
    ガパルス発生手段であって、前記点火コンデンサを放電
    する第１のタイミング特性を与えるとともに、進み信号
    が印加されたときに、前記第１のタイミング特性に対し
    て、あらかじめ設定されたタイミングだけ進んだ第２の
    タイミング特性を与えるトリガパルス発生手段と、 エンジンの運転速度に比例するエンジン速度信号を発生
    する速度信号発生手段と、 前記トリガパルス発生手段に供給する進み信号を選択的
    に発生する進み信号発生手段であって、イネーブルされ
    たときにのみ前記進み信号を発生する進み信号発生手段
    と、 エンジンの始動からあらかじめ定められた一定時間の間
    、あるいは検出されたエンジン温度があらかじめ定めら
    れた第１の温度設定レベルに達したことを示す第１のエ
    ンジン温度信号が供給されるまでの間、前記進み信号発
    生手段をイネーブルするイネーブル手段と、 エンジンの運転速度があらかじめ定められた第１の速度
    設定レベルを越えたことを示すエンジン速度信号が印加
    されたときに、前記進み信号発生手段をイネーブルする
    ことを禁止する進み禁止手段と、 エンジン温度があらかじめ定められた第２の温度設定レ
    ベルを越えたときにつくられる第２のエンジン温度信号
    、あるいはエンジンの運転速度があらかじめ定められた
    第２の速度設定レベルを越えたことを示すエンジン速度
    信号に応じて、前記点火コンデンサの充電を少なくとも
    間欠的に禁止する充電禁止手段と を具備することを特徴とする電子式エンジン始動装置。
  19. （１９）前記トリガパルス発生手段は、エンジンの各シ
    リンダに関して第１および第２のトリガコイルを有し、
    該トリガコイルは、エンジンのフライホイールに取り付
    けられた磁石がその近傍を通過するときにトリガ信号を
    発生するようにされ、各シリンダに取り付けられた第１
    のトリガコイルは第１のタイミング特性を発生し、第２
    のトリガコイルは第２のタイミング特性を発生し、かつ
    、該トリガパルス発生手段は、前記進み信号が印加され
    たときに第２のトリガコイルをイネーブル状態にする第
    １のスイッチング手段をもち、該第２のトリガコイルが
    作動したときには前記第１のトリガコイルの動作を禁止
    して第２のタイミング特性を発生することを特徴とする
    特許請求の範囲第１８項記載の電子式エンジン始動装置
    。
  20. （２０）前記第１のスイッチング手段は、各第２のコイ
    ルと直列接続されたＳＣＲを有し、該ＳＣＲの各ゲート
    に前記進み信号が供給されると、該ＳＣＲを導通状態と
    することを特徴とする特許請求の範囲第１９項記載の電
    子式エンジン始動装置。
  21. （２１）前記第２のタイミング特性は、前記第１のタイ
    ミング特性に対して、回転角で約１０度進んでいること
    を特徴とする特許請求の範囲第１８項記載の電子式エン
    ジン始動装置。
  22. （２２）前記速度信号発生手段は、周波数／電圧変換器
    をもち、該周波数／電圧変換器の入力は、エンジンの運
    転速度に比例する数のパルスを与えるためにエンジンに
    取り付けられたタコメータに接続される一方、前記周波
    数／電圧変換器の出力からは、その入力に加えられたタ
    コメータのパルス周波数に比例する大きさの電圧が発生
    されることを特徴とする特許請求の範囲第１８項記載の
    電子式エンジン始動装置。
  23. （２３）前記点火コンデンサの充電禁止手段は、前記点
    火コンデンサと並列に接続され、スイッチオンされたと
    きに該点火コンデンサを短絡してその充電を禁止する第
    ２のスイッチング手段と、前記エンジン速度信号と前記
    第２のエンジン温度信号とが印加される第１のコンパレ
    ータとを有し、前記第１のコンパレータは、その出力を
    前記第２のスイッチング手段に供給して、前記第２のエ
    ンジン温度信号により、あるいはエンジン速度が前記第
    ２の速度設定レベルを越えたことを示すエンジン速度信
    号により、前記第２のスイッチング手段をオンとするこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第２２項記載の電子式エ
    ンジン始動装置。
  24. （２４）前記第１のコンパレータの参照入力端には、発
    光ダイオードと光学的に結合された光ＳＣＲが接続され
    、前記発光ダイオードは、温度検出スイッチに接続され
    、エンジン温度が前記第２の温度設定レベルを越えたと
    きにオンとなる該温度検出スイッチにより駆動されて発
    光し、前記光ＳＣＲをオンとし、該光ＳＣＲは、オフの
    ときには第１の参照電圧を、オンのときには第２の低い
    参照電圧を前記第１のコンパレータの参照入力端に供給
    することを特徴とする特許請求の範囲第２３項記載の電
    子式エンジン始動装置。
  25. （２５）前記第１のコンパレータは、参照電圧入力端と
    比較電圧入力端とを有し、前記参照電圧入力端には、前
    記光ＳＣＲがオンのときに低い参照電圧が印加され、前
    記比較電圧入力端は、前記周波数／電圧変換器に接続さ
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第２４項記載
    の電子式エンジン始動装置。
  26. （２６）前記進み信号発生手段は、半導体スイッチング
    素子を有し、該半導体スイッチング素子の出力端は、前
    記各第１のスイッチング手段に接続され、該半導体スイ
    ッチング素子がオンされたときに前記各第１のスイッチ
    ング手段をオンとすることを特徴とする特許請求の範囲
    第１８項記載の電子式エンジン始動装置。
  27. （２７）前記イネーブル手段は、遅延手段と第２のコン
    パレータとを有し、該第２のコンパレータは、第１およ
    び第２の入力端をもち、その出力端は前記半導体スイッ
    チング素子に接続され、前記第１の入力端には参照電圧
    が供給され、第２の入力端は前記遅延手段と前記第１の
    エンジン温度信号を発生する手段に接続され、該第２の
    コンパレータは、前記エンジンの始動から一定時間の間
    、あるいは前記第１のエンジン温度信号が印加されてい
    る間、前記イネーブル信号を発生することを特徴とする
    特許請求の範囲第２６項記載の電子式エンジン始動装置
    。
  28. （２８）前記第２のコンパレータは、前記第２の入力端
    の電圧が高レベルにある間、高レベルを出力するＯＲゲ
    ートであり、前記第２入力端は、少なくとも、前記始動
    から一定時間の間、あるいは前記第１のエンジン温度信
    号がなくなるまでの間、高レベルであることを特徴とす
    る特許請求の範囲第２７項記載の電子式エンジン始動装
    置。
  29. （２９）前記遅延手段は、ダイオードを介してスタータ
    ソレノイドにより充電されるコンデンサを有し、該コン
    デンサは、抵抗を介して前記第２のコンパレータの第２
    入力端に接続され、前記コンデンサは、前記始動からの
    一定時間を経て十分に放電されて前記第２のコンパレー
    タを反転するまで、前記第２の入力端に高レベル電圧を
    供給することを特徴とする特許請求の範囲第２７項記載
    の電子式エンジン始動装置。
  30. （３０）前記進み禁止手段は、第３のコンパレータとＡ
    ＮＤゲートとを有し、 前記第３のコンパレータは、２つの入力端と１つの出力
    端とを有し、前記入力端の一方は参照電圧に接続され、
    他方は前記周波数／電圧変換器に接続され、かつ出力端
    は前記ＡＮＤゲートの第１入力端に接続され、該第３の
    コンパレータは、前記周波数／電圧変換器からエンジン
    速度が第１の設定速度レベルを越えたことを示す高レベ
    ル信号が供給されるまで、高レベル信号を出力し、前記
    ＡＮＤゲートは、少なくとも２つの入力端と１つの出力
    端とをもち、この出力端は前記半導体スイッチング素子
    に接続され、前記入力端の一方は前記第２のコンパレー
    タの出力端に接続され、他方は前記第３のコンパレータ
    の出力端に接続され、該ＡＮＤゲートは、前記入力端の
    少なくとも一方が低レベルになったときに、前記半導体
    スイッチング素子をスイッチングオフすることを特徴と
    する特許請求の範囲第２７項記載の電子式エンジン始動
    装置。
  31. （３１）点火コンデンサをもつ点火装置と、前記点火コ
    ンデンサを充電する充電手段と、前記点火コンデンサを
    放電するために接続された点火コンデンサ放電手段と、
    スタータソレノイドをもつスタータと、このスタータに
    電源を供給するバッテリと、電源回路を含む電気的な制
    御回路であってその出力により点火装置の動作を制御す
    る制御回路と、前記電源回路に接続され前記制御回路に
    電源を供給するためのステータコイルとを具備する内燃
    機関において、 エンジン始動期間の間、補助的な電源を供給するために
    、前記スタータソレノイドを前記電源回路の出力端に接
    続する接続手段を設けたことを特徴とする電子式エンジ
    ン始動装置。
  32. （３２）前記接続手段は、スタータソレノイドと電源回
    路の出力端との間に接続された少なくとも１個のダイオ
    ードを有することを特徴とする特許請求の範囲第３１項
    記載の電子式エンジン始動装置。
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