本发明涉及电容器充电/放电式点火装置，这种装置中的发动机只有在由钥匙 启动了用于启动汽车，电动自行车，等等的点火钥匙开关后才启动。

作为一个传统的电容器充电/放电式点火装置，有例如在JP-A-59-165864中 所揭示的一种装置和在JP-U-3-27881中所揭示的一种装置。现在将参照图1对传 统的装置进行描述，其中图1示出了那些装置的基本的电路结构。

图1中，标号1表示一个DC电源(电池)；2表示点火钥匙开关，该钥匙开 关具有一个开关X，在端子A和B之间接通/断开电路；3表示DC-DC转换器， 这个转换器由整流二极管D1、平滑电容器C1、变压器T1，开关晶体管Q1， 和包含高频开关振荡器的开关电路4构成。标号5表示一个点火线圈；6表示一 个用于检测点火时刻的脉冲发生器线圈；D2和D3表示整流二极管；S1表示点 火用的闸流晶体管；C2表示用于点火的电容器；7表示当点火用的电容器C2过 量充电时用于检测该过量充电的过电压检测电路；还有8表示用于通过脉冲发生 器线圈的信号控制闸流晶体管的触发操作，并且根据过压检测电路7的输出信号 控制开关电路4的操作的控制电路。

电路以这样的方式工作，即当接通点火钥匙开关2使接点X闭合时，把DC 电源1通过端子A和B连接到DC-DC转换器3，开关电路4通过控制电路8被 启动，允许开关晶体管Q1执行开关操作，而且点火用的电容器C2通过变压器 T1充电。当点火用的电容器C2通过充电达到一特定的电压时，过压检测电路7 工作，藉此通过控制电路8停止开关晶体管Q1的工作。随后当发动机开始转动 时，一个点火信号从脉冲发生器线圈6输入到控制电路8，触发点火用的闸流晶 体管，并且把点火用的电容器C2中的能量释放到点火线圈5，藉此点燃发动机。

但是，根据电容器充电/放电式的传统点火装置，通过由点火钥匙开关2的接 通(ON)操作使触点X闭合(接通状态)，可以启动发动机。因此，特别是在机动车 中的摩托车，发动机周围布线的数量较少，而且布线容易更换，所以通过使用另 外一根电线，直接连接跨在点火钥匙开关2的端子A和B之间的电路，可以获得 和点火钥匙开关2的触点X的接通状态相同的状态。

本发明用于解决上述缺点，并试图提供一种电容器充电/放电式点火装置，在 这种点火装置中，即使点火钥匙开关的端子A和B之间的电路通过另外的连接导 线连接，发动机也不启动。更详细地说，本发明提供了一种电容器充电/放电式点 火装置，这种点火装置即使当发动机的启动电源使用除DC电源之外的AC发电 机时也必定可以完成它的功能。

根据本发明，提供了一种点火装置，这种点火装置包含：包括DC电源和/ 或发电机的电源；用于当从电源提供出电功率时，依据控制信号产生DC电压的 DC电压产生电路；用于给DC电压产生电路的输出电压充电或者放电的电容器； 用于通过电容器的放电电流执行点火操作的点火线圈；包含第一开关(用于接通/ 断开电源和DC电压产生电路之间的连接)和第二开关(用于和第一开关的接通/断 开操作具有联锁关系地执行接通/断开操作)的点火钥匙开关；阻抗元件，该阻抗 元件具有分别连接到第二开关的两个端子的第一和第二端子，而且把该阻抗元件 中第二端子连接到第一开关和DC电压产生电路之间的连接点；电压检测装置， 用于检测阻抗元件的第一和第二端子处的电压，并用于根据被测电压产生输出信 号；还有控制装置，用于根据电压检测装置的输出信号，控制DC电压产生电路 的操作和/或电容器的放电。

根据上述构造，对跨于阻抗元件的端子之间的电压(在第一开关的接通操作 以及第二开关的断开操作时由点火钥匙开关的操作进行检测)进行检测，因此当点 火钥匙开关仅仅是短路时，还不能启动发动机。

图1是示出一个传统的点火装置的例子的电路图；

图2是根据本发明的一个实施例的点火装置的电路图；

图3A是示出包含在图2的点火装置中的点火钥匙开关的停止状态的电路 图；

图3B是示出包含在图2的点火装置中的点火钥匙开关的运行状态的电路 图；

图4是示出假如在本发明的点火装置中使用AC发电机作为电源，在钥匙开 关操作检测电路的每一个部分中的信号波形图；

图5是示出假如在本发明的点火装置中强制短路或者释放点火钥匙开关的操 作的图表；

图6A和6B是示出可以在本发明的点火装置中的点火钥匙开关中使用的非 线性元件的其它例子的电路图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的电路图，和图1中所示的传统装置的 电路图中相同的部件由相同的标号指出，并省略了对它们的描述。在图2中，标 号11指出一个具有发电机线圈L1和L2的AC发电机。AC发电机具有代替DC 电源1将电功率作为启动电源提供给点火装置，或者对DC电源1充电并且还有 点亮灯12的功能。标号13指出一个控制装置，用于将电功率提供给上述的每一 个应用。标号14指出点火钥匙开关。除了在端子A和B之间的开关X之外，在 端子C和D之间还设置了用于执行与开关X的接通/断开操作相板操作的开关 Y。在端子C和D之间设置齐纳二极管Z1作为阻抗元件，最好是非线性元件。 把齐纳二极管的阴极侧连接到点火钥匙开关14的输出侧上的端子B。如图3A和 3B中所示，点火钥匙开关14的开关X和Y的操作都以连锁关系通过点火钥匙(未 示出)进行切换，因此当点火钥匙开关14断开时(图3A)，开关X断开而开关Y接 通，当点火钥匙开关14接通时(图3B)，开关X接通而开关Y断开。

所以，当点火钥匙开关14断开时，设置在端子C和D之间的齐纳二极管Z1 短路。当点火钥匙开关14接通时，释放短路电路，而且把齐纳二极管Z1连接到 端子B和Z端子之间的电路。

标号15指出钥匙开关工作检测电路，它用于检测点火钥匙开关14是否如图 3B中所示正常地进行工作。检测电路由第一电压检测电路16、第二电压检测电 路17、和平滑电路18构成。通过接通点火钥匙开关14，开关X接通，使跨于 端子A和B之间的电路闭合。当开关Y断开，使跨于端子C和D之间的电路被 断开时，使钥匙开关工作检测电路15运行，藉此允许控制电路8通过钥匙开关 工作检测电路15的输出进行工作。

第二电压检测电路17的齐纳二极管Z2是一个保护电路，用于当AC半波电 压在所谓电池断开状态下被输入时(其时把AC-发电机作为电源电压加以连接)使 钥匙开关工作检测电路15的每个元件免受高电压。

首先将描述图3B中所示的在点火钥匙开关14的接通状态中的操作。通过钥 匙开关14的接通操作，通过DC电源1或者AC发电机11将电压VB施加到钥匙 开关工作检测电路15的第二电压检测电路17的BAT端子(电源端子)，并通过开 关X的端子A→端子B→齐纳二极管Z1→开关Y的端子D将电压VZ施加到第一 电压检测电路16的Z端子(检测端子)。

至于在BAT端子上的电压，将电压VB通过电阻器R1施加到晶体管Q2的发 射极端子。Z端子处的电压通过电阻器R5接通晶体管Q3，并将其施加于电阻器 R3。这样，晶体管Q3的集电极电压几乎等于端子Z处的电压VZ。因此，只要 满足由于齐纳二极管Z1的压降而来的条件(VB＞VZ)，晶体管Q2就被接通，而且 通过电阻器R6对电容器C5充电。当电容器C5具有等于一个预定值的电压时， 晶体管Q4被接通，并向控制电路8发出点火操作许可。这个状态对应于判定点 火钥匙开关14操作正常的结果。

接下来将参照图4的工作波形图描述在DC电源1断开，点火钥匙开关14 处于正常工作状态，以及将AC发电机11的输出的AC半波电压施加给BAT端 子(电源端子)和Z端子(检测端子)的情况下钥匙开关工作检测电路15的工作。

将图4(a)的AC半波电压施加给BAT端子和Z端子。AC半波电压如图4(b) 中所示由电容器C1平滑，并作为点火装置的电源提供。在Z端子处的AC半波 电压波形中，其电压比在BAT端子处的AC半波电压波形低ΔVZ1，这个值对应 于由齐纳二极管Z1引起的压降，如图4(a)所示。施加至BAT端子的电压由齐纳 二极管Z2箝位，用于当该电压等于或高于一个预定电压值，比如，30V时避免 电池断开状态下第二电压检测电路17的输入过电压。此后，第二和第一电压检 测电路17和16的电容器C3和C4将每个输入电压保持一预定时间。它们被示于 图4(c)中。在AC发电机11的AC半波电压高于上述的预定电压，且由齐纳二极 管箝位的状态下，即，在齐纳二极管Z2中有电流流过的时间间隔中，晶体管Q2 被反向偏置，因此晶体管Q2不工作。当存在DC电源1时，其它操作和这相似。

如图4(d)中所示，至于其间AC半波电压上升的那些时刻，晶体管Q2工作 的一段时间(即，电容器C3和C4之间的电位差对应于齐纳二极管Z1压降的一段 时间)等于一个极短的时间t1。但是，当AC半波电压变弱，由于电容器C3和C4 的每一个输入电压波形(最好是C4的电容值≥C3的电容值)被保持一预定的时 间，因此晶体管Q2工作的一段时间等于一段较长时间t2，而且电容器C5的充 电和平滑操作在如图4(e)中所示的时刻执行。因此，即使当输入AC半波电压时， 晶体管Q4也不执行不稳定的操作。即，在这一时刻(经过平滑的电压VC5保持为 等于或高于在该值处晶体管Q4可以工作的阈值的电压。随后的操作和存在DC 电源1的情况下的相似。结果，即使处于电池断开状态，也可以以与使用DC电 源1的情况相似的方式执行稳定的工作。

现在将参照图5描述这样一种现象，即使某人试图通过从外部端子用一根电 线之类的东西强制短路点火钥匙开关14，或者在点火钥匙开关14未工作的状态 (图3A的状态)下使其释放来启动点火装置，点火装置还是不工作。

图5中No.1的状态示出一个情况，在这种情况下点火钥匙开关14如上所述 那样正常地工作。晶体管Q2的发射极电压等于VB，而晶体管Q3的集电极电压 等于(VB-VZ)。因此，电容器C5的电压等于一预定的值VON或者更大，晶体管Q4 接通，将启动信号输出到控制电路8，且能使点火装置工作。

图5中No.2将的状态涉及跨于端子A和D之间的电路用电线之类的东西短 路的情况。在这种情况下，由于齐纳二极管由开关X短路，在BAT端子处的电 压和在Z端子处的电压都是VB，因此晶体管Q2的发射极电压和晶体管Q3的集 电极电压也是相同的电位，而晶体管Q2不接通。这样，电容器C5上无电压施加， 而且从钥匙开关工作检测电路15到控制电路8没有启动信号传送，所以点火装 置不启动。

图5中的No.3的状态涉及跨于端子A和B之间的电路被短路的情况。在这 种情况下，以和在上述No.2的情况下相似的方式，在BAT端子和Z端子处的电 压是相同的电位VB，而点火装置不启动。

图5中的No.4的状态涉及跨于端子B和D之间的电路用电线之类的东西短 路的情况。在这种情况下，由于未施加来自DC电源1或者AC发电机11的电压， 在BAT端子处和Z端子处的电压等于零电位，而点火装置未启动。

图5中的No.5的状态涉及跨于端子A和D之间的电路和在端子A和B之间 的电路用电线之类的电线短路的情况。在这种情况下，以和上述No.2和No.3情 况相似的方式，将BAT端子处和在Z端子处的电压设置为相同的电位VB，且点 火装置不启动。

图5中的No.6的情况涉及跨于端子A和D之间的电路以及在端子B和D之 间的电路用电线之类的东西短路的情况。在这种情况下，以和上述No.2的情况 相似的方式将在BAT端子处和在Z端子处的电压设置为相同的电位VB，而点火 装置不启动。

图5中的No.7的状态涉及跨于端子A和D之间的电路短路且BAT端子断开 的情况。在这种情况下，以和上述No.2的情况类似的方式将在BAT端子处和Z 端子处的电压设置为相同的电位VB，而点火装置不启动。

图5中的No.8的状态涉及跨于端子A和端子B之间的电路短路，且Z端子 断开的情况。在这种情况下，以和上述的No.2的情况类似的方式，将在BAT端 子处和在Z端子处的电压设置为相同的电位VB，而点火装置不启动。

图5中的No.9到12的每一种状态中，以和No.4情况类似的方式，由于未 施加来自DC电源1或者AC发电机11的电压，在BAT端子处和Z端子处的电 压等于零电位，而点火装置不启动。

在图2中所示的上述实施例中，虽然齐纳二极管Z1被用作设置在点火钥匙 开关14中的非线性元件，即使如图6A和6B中所示的那样，不使用齐纳二极管 之外而使用晶体管Q5或者二极管Za，仍旧可以得到类似的功能和效果。

如上所述，根据本发明，即使当点火装置的驱动电源是DC电源1和/或AC 发电机11中的任意一种，只要点火钥匙开关14正常地工作且开关X接通而开关 Y断开，跨于在点火钥匙开关14中设置的非线性元件的端子之间的电位差由钥 匙开关工作检测电路15进行检测(该检测电路由第一电压检测电路16、第二电压 检测电路17、和平滑电路18构成)，就可藉此启动点火装置。通过短路跨于点火 钥匙开关14的端子之间的电路，通过将每个端子接地等等做法来启动点火装置 极其困难。换句话说，在不知道点火钥匙开关14中内装的非线性元件的工作特 性的情况下，不能启动点火电路。当一个诸如要施加的电压之类的参数变化时， 非线性元件的工作特性会有很大的变化，因而要知道它的工作特性是相当困难 的。

根据上面所详细描写的本发明，即使当点火装置的启动电源是DC电源或者 AC发电机，发动机也可在点火钥匙开关14正常工作的状态下启动。但是，想通 过短路或者断开跨于点火钥匙开关的外部端子之间的电路之类的方法来启动发 动机是相当困难的。