JP2000130250A - 内燃機関用制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】内燃機関の点火位置を、機関の各瞬時の回転数
に対して正確に制御することができる内燃機関用制御装
置を提供する。 【解決手段】マイクロコンピュータ１２を用いて機関の
回転数とスロットルバルブ開度とに対して機関の点火位
置を制御する。機関のクランク軸の回転に同期して信号
を発生するピックアップコイルＰＵの出力から機関の回
転数を検出する。スロットルセンサ７の出力をサンプリ
ングする毎に回転数とスロットルバルブ開度と点火位置
との間の関係を与える３次元マップを回転数と点火位置
との関係を与える２次元マップに変換する。機関の回転
数が検出された時に直ちに２次元マップを用いて点火位
置を演算し、演算した点火位置が検出された時に点火信
号出力回路１７から点火回路１１に点火信号を与えて点
火動作を行わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の付属機
器のうち、駆動信号が与えられる位相及び（または）該
駆動信号の信号幅により制御量が変化する機器を制御対
象として、該制御対象を回転数とスロットルバルブ開度
などの他の制御条件とに対して制御する内燃機関用制御
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関には、点火装置、燃料噴射装
置、排気タイミングを制御する排気バルブなどのよう
に、駆動信号が与えられる位相及び（または）該駆動信
号の信号幅により制御量（動作時期または動作量）が変
化する付属機器が設けられている。例えば点火装置は、
点火信号（駆動信号）が与えられた時に点火用の高電圧
を発生する点火回路と、点火位置（点火動作が行われる
時期で、クランク軸の回転角度位置で表される。）を制
御する点火位置制御手段とにより構成される。点火位置
制御手段は、機関の回転数やスロットルバルブの開度な
どに対して点火位置を演算して、演算した点火位置で点
火回路に点火信号を与える。

【０００３】また燃料噴射装置は、電磁石と該電磁石に
より駆動される弁とを備えて駆動電流が与えられている
間弁を開いて燃料を噴射するインジェクタ（電磁式燃料
噴射弁）と、燃料の噴射時間（燃料を噴射する時間）と
噴射開始位置（燃料の噴射を開始する時期で、クランク
軸の回転角度位置で表される。）とを機関の回転数やス
ロットルバルブ開度に対して演算して、演算された噴射
開始位置で演算された噴射時間に相応した時間幅を有す
る矩形波状の噴射指令信号を発生する噴射指令発生手段
と、噴射指令が与えられている間インジェクタに駆動電
流を流すインジェクタ駆動回路とにより構成される。イ
ンジェクタに与えられる燃料の圧力は圧力調整器により
一定に保たれているため、インジェクタから噴射される
燃料の量（動作量）は噴射指令信号の信号幅により決ま
る。

【０００４】また排気バルブは、２サイクル内燃機関の
排気ポートに設けられていて、機関の回転数やスロット
ルバルブ開度などに応じてバルブ開度（動作量）が制御
される。

【０００５】これらの付属機器を制御する内燃機関用制
御装置として、マイクロコンピュータを用いた制御装置
が用いられている。

【０００６】一例として、内燃機関の付属機器のうち、
点火装置を制御対象として制御する場合の制御装置のハ
ードウェアの構成を図１及び図２に示し、各部の信号波
形を図３に示した。図１はその全体構成を示し、図２は
図１の制御装置の内部の構成を更に詳細に示している。

【０００７】またこれらの図において１は各種の制御条
件に応じて機関の付属機器を制御する電子式制御ユニッ
トＥＣＵ（Electronic Control Unit)である。ＥＣＵは
通常点火装置だけでなく、燃料噴射装置などの他の付属
機器をも制御する機能を有するが、この例では、点火装
置だけを制御するものとしている。

【０００８】またＥＣＵには、内燃機関に取り付けられ
た磁石発電機２内に設けられたエキサイタコイルＥＸの
出力電圧Ｖｅと、内燃機関に取り付けられた信号発電機
３に設けられた信号発電子ＳＧが発生するパルス信号Ｖ
s1及びＶs2とが与えられている。磁石発電機２は、内燃
機関のクランク軸に取り付けられたフライホイールＦＷ
に永久磁石を取り付けたものからなる磁石回転子４と、
該磁石回転子の磁極に対向する磁極部を有する鉄心５に
エキサイタコイルＥＸとバッテリ充電用コイル（図示せ
ず。）などの他の発電コイルとを巻回して構成した固定
子６とからなっていて、機関の回転に同期してエキサイ
タコイルＥＸから交流電圧Ｖｅを出力する。

【０００９】図示の信号発電機３は、磁石回転子４を構
成するフライホイールＦＷの外周に形成された突起から
なるリラクタ（誘導子）ｒと、フライホイールの外周に
対向配置された信号発電子ＳＧとからなっている。信号
発電子ＳＧは、フライホイールレの外周に対向する磁極
部を有する鉄心と該鉄心に巻回されたピックアップコイ
ルＰＵ（図２参照）と該鉄心に磁気結合された永久磁石
とを有する周知のもので、機関の回転に伴なってリラク
タｒが信号発電子ＳＧの磁極部との対向を開始する第１
の回転角度位置、及びリラクタｒが信号発電子ＳＧの磁
極部との対向を終了する第２の回転角度位置でそれぞれ
信号発電子の鉄心内で生じる磁束の変化により、信号発
電子ＳＧ内のピックアップコイルに極性が異なるパルス
波形の第１の信号Ｖs1及び第２の信号Ｖs2を発生する。
この場合、第１の信号Ｖs1が発生してから第２の信号Ｖ
s2が発生するまでの回転角度がリラクタｒの極弧角に等
しくなる。

【００１０】リラクタｒが信号発電子ＳＧの磁極部との
対向を開始する位置は、通常機関の上死点に相当するク
ランク軸の回転角度位置よりも十分に進んだ位置（点火
位置の最大進角位置または該最大進角位置よりも更に進
んだ位置）に設定される。

【００１１】ピックアップコイルＰＵが発生する第１及
び第２の信号Ｖs1及びＶs2の波形を機関のクランク軸の
回転角度θに対して示すと図３（Ａ）のようになる。図
示の例では、機関の上死点に相当するクランク軸の回転
角度位置（以下単に上死点という。）ＴＤＣに対して７
５度進角した位置に設定された第１の回転角度位置θ1
で負極性の第１の信号Ｖs1が発生し、機関の上死点ＴＤ
Ｃに対して４５度進角した位置に設定された第２の回転
角度位置θ2 で正極性の第２の信号Ｖs2が発生する。

【００１２】ＥＣＵにはまた、機関の吸入空気量を調整
するスロットルバルブの開度を検出するスロットルセン
サ７の出力Ｖthと、内燃機関の温度を検出する温度セン
サ８の出力Ｖetとが入力されている。

【００１３】図示のスロットルセンサ７は、両端に一定
の直流電圧Ｖccが印加され、摺動子がスロットルバルブ
の操作軸に連結されたポンテンショメータからなってい
て、スロットルバルブの開度に比例した大きさを有する
スロットルバルブ開度検出信号Ｖthを出力する。

【００１４】温度センサ８は、温度に応じて抵抗値が変
化する感温抵抗素子などからなっていて、機関の冷却水
の温度などを機関の温度として検出する。

【００１５】ＥＣＵの電源端子には、バッテリ９からス
イッチ１０を通して電源電圧が印加されている。

【００１６】図２に示したように、ＥＣＵ１内には点火
回路１１が設けられ、エキサイタコイルＥＸの出力電圧
が該点火回路１１に電源電圧として与えられている。点
火コイル１１は出力端子１１ａと制御端子１１ｂとを有
していて、出力端子１１ａは点火コイルＩＧの一次コイ
ルＷ1 の一端に接続されている。点火コイルＩＧの一次
コイルの他端は二次コイルＷ2 の一端とともに接地さ
れ、二次コイルＷ2 の他端は、機関の気筒に取り付けら
れた点火プラグＰの非接地側端子に接続されている。

【００１７】点火回路１１は、制御端子１１ｂに点火信
号Ｖi が与えられたときに、点火コイルＩＧの一次コイ
ルに急激な変化を生じさせて点火コイルＩＧの二次コイ
ルに点火用の高電圧を誘起させる回路で、この例では、
点火回路１１がコンデンサ放電式の回路からなってい
る。コンデンサ放電式の点火回路は、点火コイルＩＧの
一次側に設けられてエキサイタコイルＥＸの一方の半サ
イクルの出力電圧で一方の極性に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
コンデンサの電荷を点火コイルの一次コイルＷ1 を通し
て放電させる放電用スイッチ（通常はサイリスタ）とを
備えた周知のもので、点火用コンデンサの電荷の放電に
より点火コイルＩＧの二次コイルＷ2 に点火用高電圧を
誘起させる。

【００１８】点火信号Ｖi を発生させるため、ＣＰＵ，
入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、
タイマ（図示せず。）等を備えたマイクロコンピュータ
１２が設けられ、発信回路１３からマイクロコンピュー
タ１２にクロックパルスが与えられている。マイクロコ
ンピュータ１２に電源電圧を与えるための電源回路１４
が設けられ、該電源回路１４の入力端子間にバッテリ９
の出力電圧がスイッチ１０を通して印加されている。電
源回路１４は、バッテリ１９の出力電圧をマイクロコン
ピュータを駆動するために適した一定の電圧に変換して
マイクロコンピュータ１２の電源端子に与える。

【００１９】マイクロコンピュータは入力ポートＡ1 〜
Ａ4 を有していて、入力ポートＡ1及びＡ2 には、ピッ
クアップコイルＰＵが発生する第１及び第２の信号をそ
れぞれ波形整形回路１５により波形整形して得た第１及
び第２のパルス信号Ｖq1及びＶq2が与えられている。第
１のパルス信号Ｖq1は図３（Ｂ）に示すように、第１の
回転角度位置θ1 で第１の信号Ｖs1が発生した時（回路
が識別し得るしきい値レベルに達した時）に発生し、第
２のパルス信号Ｖq2は、図３（Ｃ）に示すように、第２
の回転角度位置θ2 で第２のパルス信号Ｖs2が発生した
時に発生する。マイクロコンピュータは、第１のパルス
信号Ｖq1が入力された時に機関のクランク軸の回転角度
位置が第１の回転角度位置θ1 に一致したことを検出
し、第２のパルス信号Ｖq1が入力された時にクランク軸
の回転角度位置が第２の回転角度位置θ2 に一致したこ
とを検出する。図示の例では、第１のパルス信号が上死
点ＴＤＣよりも７５度位相が進んだ位置で発生し、第２
のパルス信号が上死点ＴＤＣよりも４５度位相が進んだ
位置で発生する。従って、第１の回転角度位置θ1 から
第２の回転角度位置θ2 までの角度が３０度となってい
る。

【００２０】マイクロコンピュータ１２の入力ポートＡ
3 には、スロットルセンサ７の出力信号を波形整形回路
１６によりマイクロコンピュータが認識し得る波形に波
形整形して得たスロットルバルブ開度検出信号が入力さ
れ、入力ポートＡ4 には、温度センサ８の出力信号を波
形整形回路１６により波形整形して得た機関温度検出信
号が入力されている。

【００２１】マイクロコンピュータ１２は、ＲＯＭに記
憶された所定のプログラムを実行することにより、クラ
ンク軸の回転角度位置θが第１の回転角度位置θ1 に一
致した時の時刻（クロックパルスの計数値）と、第２の
回転角度位置θ2 に一致した時の時刻とを回転数検出用
タイマから読み取って、両時刻の差を演算することによ
りクランク軸が第１の回転角度位置から第２の回転角度
位置までの区間（リラクタの極弧角に等しい角度の区間
で、図示の例では３０度の区間）を回転するのに要した
時間を回転数計測時間として検出し、この回転数計測時
間から機関の回転数を演算してその演算結果をＲＡＭに
記憶させる。またスロットルバルブ開度などの制御条件
を検出しているセンサの出力を一定の時間毎にサンプリ
ングして、サンプリングした制御条件の値をＲＡＭに記
憶させる。マイクロコンピュータはまた、演算された機
関の回転数とサンプリングされた他の１つの制御条件
（例えばスロットルバルブ開度）と点火位置との関係を
与える３次元マップを用いて演算された回転数とサンプ
リングされた制御条件とに対して点火位置を演算する。

【００２２】３次元マップの各マップポイント規定する
点火位置は、機関の上死点に相当するクランク軸の回転
角度位置から進角側に測った点火位置までの角度の形で
演算される。次いで、ピックアップコイルＰＵが特定の
信号を発生する位置、例えば第２の信号Ｖs2を発生する
第２の回転角度位置θ2 を基準位置として、クランク軸
が基準位置から点火位置まで回転するのに要する時間
（クランク軸が基準位置から演算された点火位置まで回
転する間に計数すべきクロックパルスの計数値）を点火
位置計測時間として演算し、基準位置で第２の信号Ｖs2
が発生した時に演算された点火位置計測時間を点火信号
制御用タイマにセットして該タイマの計測動作をスター
トさせる。マイクロコンピュータは点火信号制御用タイ
マが点火位置計測時間の計測を完了した時（演算された
点火位置を検出した時）に出力ポートＡ5 から点火位置
検出信号Ｖi ´を発生して、該点火位置検出信号を点火
信号出力回路１７に与える。点火信号出力回路は、点火
位置信号検出信号が与えれた時に点火回路１１の制御端
子に点火信号Ｖi （図３Ｄ参照）を与えて点火動作を行
わせる。

【００２３】なお図３において、ＢＴＤＣは上死点より
進んだ位置であること（上死点前）を意味し、ＢＴＤＣ
４５°は上死点前４５度の位置であることを意味してい
る。またＣＮＴＲＥＶは、クランク軸が第１の回転角度
位置θ1 から第２の回転角度位置θ2 まで回転するのに
要した時間を記憶させるＲＡＭのラベル名であり、ＣＮ
ＴＩＧＮは、点火位置計測時間を記憶させるＲＡＭのラ
ベル名である。またＣＮＴＲＥＳは、点火信号Ｖi の信
号幅を与える信号幅計測用計数値を記憶させるＲＡＭの
ラベル名である。

【００２４】従来のこの種の制御装置において、点火位
置を制御するためにマイクロコンピュータが実行するプ
ログラムのアルゴリズムを示すフローチャートを図１４
ないし図１８に示した。図１４はメインルーチンを示
し、図１５は信号発電機のリラクタの立上りエッジが信
号発電子ＳＧの磁極に対向してピックアコイルＰＵが第
１の信号Ｖs1を発生した時に実行される回転数計測開始
用割込みルーチンを示している。また図１６は信号発電
機のリラクタの立下りエッジが信号発電子ＳＧの磁極に
対向してピックアップコイルＰＵが第２の信号Ｖs2を発
生した時に実行される回転数演算用割込みルーチンを示
し、図１７は点火信号制御用タイマが点火位置を与える
計数値の計数を完了した時に実行される点火信号発生用
割込みルーチンを示している。更に図１８は点火信号が
発生した後点火信号制御用タイマが所定の計数値の計数
動作を完了した時に実行される点火信号リセット用割込
みルーチンを示している。

【００２５】図１４に示したメインルーチンでは、マイ
クロコンピュータの電源が確立した時にまずステップ１
において各部の初期設定を行い、次いでステップ２にお
いて回転数検出用タイマをスタートさせる。このタイマ
はフリーランカウンタからなっていて、発振回路１３が
発生するクロックパルスを連続的に計数し、計数値がオ
ーバフローした時には計数値を零に戻して計数を続け
る。回転数検出用タイマをスタートさせた後、ステップ
３においてジョブ管理用タイマをスタートさせて、該タ
イマに一定時間ＴO 及びＴ1 の計数を行わせ、ジョブ管
理用タイマが一定時間ＴO 及びＴ1 を計測する毎にそれ
ぞれＴ0 ジョブ起動指令及びＴ1 ジョブ起動指令を発生
させる。

【００２６】ステップ３でジョブ管理用タイマをスター
トさせた後、ステップ４で割込みを許可し、次いでステ
ップ５でＴO ジョブが起動しているか否か（ジョブ管理
用タイマが時間Ｔ0 を計測してＴ0 ジョブ起動指令が発
生しているか否か）を判定する。その結果Ｔ0 ジョブ起
動指令が発生している時にはステップ６に進んでスロッ
トルセンサ７が出力するスロットルバルブ開度検出信号
のデジタル変換値を読み込む。即ち、この例では、一定
時間Ｔ0 毎に回転数以外の制御条件の１つであるスロッ
トルバルブ開度の検出値をサンプリングしている。

【００２７】スロットルバルブ開度の検出値を読み込ん
だ後、ステップ７で、機関の回転数とスロットルバルブ
開度と機関の基本点火位置との関係を与える３次元マッ
プを用いて、後記する割込みルーチンで演算されて既に
ＲＡＭに記憶されている回転数（ラベル名ＣＮＴＲＥ
Ｖ）とサンプリングされたスロットルバルブ開度とに対
して補間法により、機関の基本点火位置を演算する。

【００２８】この基本点火位置の演算に用いる点火位置
演算用３次元マップは、内燃機関の回転数と該回転数以
外の他の制御条件（今の例ではスロットルバルブ開度）
と点火位置の目標値との関係を与える複数のマップポイ
ントのそれぞれを規定する回転数の値と他の制御条件の
値と点火位置の目標値とをマップデータとして集積した
構造を有するもので、例えば、図４に示したテーブル
（表）で表されるものである。図４においてθo 〜θ15
は３次元マップの１つの横軸の目盛りを構成するスロッ
トルバルブ開度であり、Ｎo 〜Ｎ15は該マップの他の横
軸の目盛りを構成する回転数である。また各スロットル
開度の欄と各回転数の欄との交点の数値が各スロットル
開度と回転数とが規定するマップポイントにおける点火
位置であり、点火位置を示す5.0 ，3.0 ，…24.0の数値
は、機関の上死点に相応するクランク軸の回転角度位置
から進角側に測った角度である。図４に示した３次元マ
ップを図示すると、図７に示す通りである。

【００２９】ステップ７で基本点火位置を演算した後、
ステップ８で、温度センサ８の出力のサンプリング値か
ら補正係数演算用マップを用いて既に演算されてＲＡＭ
に記憶されている機関温度点火位置補正係数（ラベル名
ＨＥＧＩＧＮ）を乗じることにより機関の温度を反映さ
せた点火位置を演算し、演算した点火位置をＲＡＭ（ラ
ベル名ＩＧＴＩＭ）に記憶させる。

【００３０】ステップ５においてＴ0 ジョブが起動して
いないと判定された時には、ステップ９に移行してＴ1
ジョブが起動しているか（ジョブ管理用タイマが時間Ｔ
1 を計測しているか）否かを判定し、Ｔ1 ジョブが起動
していない場合には、ステップ５に戻る。ステップ９で
Ｔ1 ジョブが起動していると判定されたときには、次い
でステップ１０を行って機関温度センサ８の出力のデジ
タル変換値を読み込み、ステップ１１で、ＲＯＭに記憶
された機関温度点火位置補正係数演算用マップを用いて
機関温度点火位置補正係数Ｋを演算し、演算した補正係
数をＲＡＭ（ラベル名ＨＥＧＩＧＮ）に記憶させる。

【００３１】機関温度点火位置補正係数演算用マップ
は、例えば図５に示すように、機関温度点火位置補正係
数Ｋと機関の温度Ｔe との関係を与えるテーブルからな
るもので、検出された機関の温度に近い補正係数値をこ
のテーブルから読み出して、読み出した補正係数値に補
間演算を施すことにより、実際の機関の温度に対応する
機関温度点火位置補正係数Ｋを演算する。この補正係数
Ｋを基本点火位置に乗じることにより、機関の温度を反
映させた点火位置を求めることができるようになってい
る。図５において、補正係数に付されたマイナス符号
は、点火位置を遅れ側に補正することを意味する。

【００３２】ピックアップコイルＰＵが第１の信号Ｖs1
を発生すると、図１４のメインルーチンが中断されて図
１５の割込みルーチンが実行される。図１５の割込みル
ーチンでは、回転数検出用タイマの計数値を読み込み、
その値をＲＡＭ（ラベル名ＢＡＳＦＲＣ）に記憶させた
後メインルーチンに戻る。

【００３３】次にピックアップコイルＰＵが第２の信号
Ｖs2を発生すると、図１６の割込みルーチンが実行され
る。この割込みルーチンでは、ステップ１において回転
数検出用タイマの計数値を読み込み、次いで、ステップ
２において読み込んだ計数値と第１の信号Ｖs1が発生し
た時に読み込んだ回転数検出用タイマの計数値（ラベル
名ＢＡＳＦＲＣ）との差を演算することによりリラクタ
の極弧角相当時間（機関がリラクタｒの極弧角に相当す
る角度範囲（今の例では３０度）を回転するのに要した
時間を演算して、その演算結果をＲＡＭ（ラベル名ＣＮ
ＴＲＥＶ）に記憶させる。次いでステップ３において極
弧角相当時間（ラベル名ＣＮＴＲＥＶ）から機関の回転
数［ｒｐｍ］を演算し、その演算結果をＲＡＭ（ラベル
名ＲＥＶＤＡＴ）に記憶させる。

【００３４】次いで、ステップ４において、図１４のス
テップ８で演算された点火位置を、図１６のステップ３
で演算された回転数で、基準位置（第２の信号Ｖs2の発
生位置）から点火位置まで機関が回転するのに要する時
間（点火位置計測時間）を演算し、演算した点火位置計
測時間を点火信号制御用タイマにセットする。次いでス
テップ５で、点火信号制御用タイマの計数値が点火位置
計測時間に一致した時に点火信号制御用タイマから図１
７の割込みルーチンを実行させるための割込み信号を発
生させるように該点火信号制御用タイマを設定してメイ
ンルーチンに戻る。

【００３５】点火信号制御用タイマが点火位置計測時間
の計測を完了すると、該点火信号制御用タイマが割込み
信号を発生して、図１７の割込みルーチンを実行させ
る。この割込みルーチンでは先ずステップ１でマイクロ
コンピュータから点火位置検出信号Ｖi ´を発生させ、
次いでステップ２で点火信号の信号幅を定める時間（点
火信号幅時間）を点火信号制御用タイマにセットする。
その後ステップ３で、点火信号制御用タイマの計数値が
点火信号幅時間に一致した時に該点火信号制御用タイマ
から１８の割込みルーチンを実行させるための割込み信
号を発生させるように該点火信号制御用タイマを設定し
てメインルーチンに戻る。

【００３６】図１７のステップ１でマイクロコンピュー
タが点火位置検出信号を発生すると、図２に示した点火
信号出力回路１７が点火信号Ｖi を出力する。これによ
り点火回路１１が点火用コンデンサの電荷を点火コイル
ＩＧの一次コイルを通して放電させて、点火コイルＩＧ
の二次コイルに点火用高電圧を誘起させる。この点火用
高電圧は点火プラグＰに印加されるため、該点火プラグ
に火花が生じて機関が点火される。

【００３７】点火信号Ｖi が発生した後、図１７のステ
ップ２でセットされた点火信号幅時間が経過すると、点
火信号制御用タイマが割込み信号を発生する。この割込
み信号が発生すると、図１８の割込みルーチンが実行さ
れる。図１８の割込みルーチンでは、ステップ１で点火
位置検出信号をリセットし（消滅させ）、次いでステッ
プ２で点火信号制御用タイマを停止させてメインルーチ
ンに戻る。ステップ１で点火位置検出信号が消滅するこ
とにより、点火信号出力回路１７が点火信号Ｖi の出力
を停止する。点火信号Ｖi の信号幅は、点火回路１１に
設けられている放電用スイッチ（点火用コンデンサを放
電させるためのスイッチ）をトリガするために必要最小
限の大きさに設定される。

【００３８】

【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関用制御
装置では、上記のように、マイクロコンピュータが実行
するプログラムのメインルーチンで一定時間毎に行われ
るジョブにおいて、クランク軸の１つ前の回転で図１５
及び図１６のルーチンにより検出された回転数を用いて
点火位置を演算していた。そのため、ピックアップコイ
ルが第１の信号及び第２の信号を発生する毎に（クラン
ク軸の各回転毎に）機関の回転数を検出しているにもか
かわらず、それ以前に検出された旧い回転数に基づいて
演算された点火位置のデータを用いて点火動作を行わせ
る結果になり、回転数の変化に対する点火位置の制御に
遅れが生じるという問題があった。

【００３９】機関の回転数が安定している状態では、こ
のように点火位置の制御に遅れがあっても差し支えがな
いが、機関の回転数の変動が大きい機関の低速時や、急
加減速時にはこの制御の遅れが機関の動作に影響を与
え、機関の回転が不安定になったり、加速性能が悪くな
ったりするなどの問題があった。

【００４０】特に、２サイクル内燃機関の場合には、低
速時に不整燃焼が生じ、不整燃焼時には、点火位置の適
切な位置からのずれによる回転変動が大きくなるため、
低速時には機関の１サイクル毎に各瞬時の回転数に対し
て点火位置を正確に制御することが望ましい。

【００４１】上記の問題を解決するために、ピックアッ
プコイルが信号を発生した時に行わせる割込みルーチン
で、回転数が検出された直後に点火位置演算用マップを
用いて点火位置を演算することが考えられる。

【００４２】しかしながら、点火位置演算用マップとし
て３次元マップを用いて、回転数とスロットルバルブ開
度などの他の制御条件とに対して点火位置を演算する場
合には、点火位置の演算に時間がかかるため、回転数を
検出する割込みルーチンで点火位置を演算する方法をと
ると、点火位置の演算が間に合わなくなって、点火動作
を行わせることができなくなる。

【００４３】上記の説明では、内燃機関用点火装置を制
御対象として、機関の点火位置を制御する場合を例にと
ったが、燃料噴射装置の噴射開始時期と噴射時間とを制
御する場合など、他の付属機器を制御対象とする場合に
も点火位置を演算する場合と同様の手法で制御量の目標
値を演算するため、上記と同様の問題が生じる。

【００４４】本発明の目的は、ピックアップコイルの出
力信号により回転数を検出した直後に、演算された回転
数に対応する制御量の目標値の演算することができるよ
うにして、各瞬時の回転数に対して制御対象を適確に制
御することができるようにした内燃機関用制御装置を提
供することにある。

【００４５】

【課題を解決するための手段】本発明は、内燃機関の付
属機器のうち、駆動信号が与えられる位相及び（また
は）該駆動信号の信号幅により制御量（動作時期または
動作量）が変化する機器を制御対象として、内燃機関の
回転数と該回転数以外の他の制御条件と制御量の目標値
との関係を与える複数のマップポイントのそれぞれを規
定する回転数の値と他の制御条件の値と制御量の目標値
とをマップデータとして集積した構造を有する制御量演
算用３次元マップを記憶したマップ記憶手段と、内燃機
関の回転数を検出する回転数検出手段と、回転数以外の
制御条件を検出する制御条件検出手段と、回転数検出手
段により検出された回転数と制御条件検出手段により検
出された制御条件とに対応する制御量の目標値をマップ
を用いて演算するマップ演算手段と、制御量をマップ演
算手段により演算された目標値に一致させるように制御
対象に駆動信号を与える内燃機関用制御装置に係わるも
のである。

【００４６】本発明においては、上記回転数検出手段
が、内燃機関のクランク軸の回転に同期して内燃機関の
回転数を検出するように構成される。

【００４７】またマップ演算手段は、制御条件検出手段
が検出している制御条件を一定のサンプリング周期でサ
ンプリングする制御条件サンプリング手段と、制御条件
がサンプリングされる毎に、サンプリングされた制御条
件下での内燃機関の回転数と制御量の目標値との関係を
与える複数のマップポイントをそれぞれ規定する回転数
の値と制御量の目標値とを制御量演算用３次元マップを
用いて演算して、演算した回転数の値と制御量の目標値
とをマップデータとして集積した構造を有する制御量演
算用２次元マップを生成する２次元マップ生成手段と、
内燃機関の回転数が検出された時に検出された回転数に
対する制御量の目標値を制御量演算用２次元マップを用
いて演算する制御量目標値演算手段とを備えている。

【００４８】なお本明細書において、クランク軸の回転
に同期して内燃機関の回転数を検出するとは、クランク
軸の回転角度位置や回転の回数と無関係に回転数を検出
するのではなく、クランク軸の各回転毎に（１回転毎
に）、予め定められた１ないし複数の回転角度位置で機
関の瞬時回転数を検出したり、クランク軸が予め決めら
れた回数回転する毎に機関の平均回転数を検出したりす
ることを意味する。

【００４９】内燃機関の回転数の検出の仕方は、制御対
象に応じて、好ましいものを適宜に選択する。機関の瞬
時回転数に応じて高い即応性を持たせて制御対象を精密
に制御する場合、例えば機関の瞬時回転数に応じて即応
性を持たせて点火位置を制御する場合には、機関の点火
位置の演算に用いる回転数として、点火動作が行われる
位置にできるだけ近い位置で検出された回転数を用いる
のが好ましい。そのためには、例えば、機関のクランク
軸の各回転毎に予め定めた位置で機関の回転数を検出し
て、その回転数を検出した直後に点火位置を演算するよ
うにするのが好ましい。また、点火位置が機関の回転数
に応じて進角する場合には、点火位置にできるだけ近い
位置で回転数を検出するように、点火位置の変化に伴っ
て回転数を検出する位置を変化させることが好ましい。
更に、多気筒内燃機関の点火位置を制御する場合、各気
筒に対して共通に回転数の検出を行わせてもよいが、場
合によっては、各気筒ごとに予め定めた位置で回転数を
検出して、各気筒に対して回転数を検出した直後に各気
筒の点火位置を演算するようにするのが好ましいことも
ある。

【００５０】内燃機関の回転数を検出する方法として
は、機関の所定の回転角度位置でパルス信号を発生する
信号発電機を機関に取り付けて、該信号発電機が発生す
るパルス信号の発生間隔から回転数を検出する方法、機
関のクランク軸が微小角度回転する毎にパルス信号を発
生する信号発生装置（ロータリエンコーダ）を設けて、
該信号発生装置が単位時間当りに出力するパルス信号を
計数することにより回転数を検出する方法、機関と同期
回転するように設けられた磁石発電機が発生する交流電
圧の半波の時間幅から回転数を検出する方法、あるい
は、機関の回転数に比例した周波数の信号を発生する周
波数発電機を用いて、該発電機の出力信号の周波数から
回転数を検出する方法など、多くの方法が知られている
が、本発明においては、これらいずれの方法により機関
の回転数を検出してもよい。

【００５１】上記のように、３次元マップを構成する回
転数以外の他の制御条件がサンプリングされる毎に、サ
ンプリングされた制御条件下での内燃機関の回転数と制
御量の目標値との関係を与える制御量演算用２次元マッ
プを生成して、機関の回転数が検出された時に検出され
た回転数に対する制御量の目標値を上記制御量演算用２
次元マップを用いて演算するようにすると、回転数に対
する制御量の目標値の演算を短時間で行わせることがで
きるため、回転数を検出した直後にその回転数に対応す
る制御量の目標値を演算して、制御対象の制御量を常に
各瞬時の回転数に対して正確に制御することができる。

【００５２】本発明においては、上記の構成に加えて、
更に、第１及び第２の記憶領域を有するマップ記憶用メ
モリと、マップ生成手段により順次生成される制御量演
算用２次元マップをメモリの第１及び第２の記憶領域に
交互に記憶させるマップ記憶手段とを設けるのが好まし
い。この場合、制御量目標値演算手段は、マップ記憶用
メモリの第１の記憶領域及び第２の記憶領域にそれぞれ
記憶された制御量演算用２次元マップのうち、回転数が
検出される直前にサンプリングされた制御条件に対して
作成された最新の２次元マップが既に完成しているとき
には該最新の２次元マップを用いて制御量の目標値を演
算し、該最新の２次元マップが未完成であるときには既
に完成している方の２次元マップを用いて制御量の目標
値を演算するように構成するのが好ましい。

【００５３】制御条件がサンプリングされる毎に生成さ
れる制御量演算用２次元マップを常にＲＡＭの１つの記
憶領域に記憶させるようにした場合には、２次元マップ
を生成するための演算を行っている途中で回転数が検出
された時に、未完成の２次元マップ（一部のマップポイ
ントのデータが前回生成されたマップのままの状態にあ
ったり、データが欠落していたりする２次元マップ）を
使うことになるため、制御対象の制御を適確に行うこと
ができなくなる。これに対し、上記のように、順次生成
される２次元マップを２つの記憶領域に交互に記憶させ
るようにして、回転数が検出された時に２つの記憶領域
に記憶されている２次元マップのうち、最新の完成され
た２次元マップを用いて制御量の目標値を演算するよう
にすれば、上記のような不都合が生じるのを防いで、常
に適確に制御対象を制御することができる。

【００５４】なお未完成の２次元マップを使用する状態
が生じるのを防ぐためには、必ずしも上記のようにマッ
プ記憶用メモリに２つの記憶領域を設けて、順次生成さ
れる２次元マップを両記憶領域に交互に記憶させる方法
をとる必要はなく、例えば、生成中の２次元マップを一
時的に記憶させておくバッファメモリを設けて、２次元
マップが完成した後に、バッファメモリの内容を２次元
マップ記憶用メモリに転送するようにしてもよい。ただ
し、このように構成する場合には、バッファメモリの内
容を２次元マップ記憶用メモリに転送する時間が余分に
かかるのを許容する必要がある。

【００５５】本発明で用いる回転数検出手段は、機関の
クランク軸の各回転毎にクランク軸の一定の回転角度位
置で回転数を検出するように構成されていればよいが、
このような回転数検出手段は、例えば、内燃機関に取り
付けられて該内燃機関のクランク軸の特定の回転角度位
置に設定された第１の回転角度位置で第１のパルス信号
を発生し、該第１の回転角度位置よりも遅れた第２の回
転角度位置で第２のパルス信号を発生する信号発電機
と、第１のパルス信号が発生してから第２のパルス信号
が発生するまでの時間から内燃機関の回転数を演算する
回転数演算手段とを備えることにより構成される。

【００５６】

【発明の実施の形態】ハードウェアが図１及び図２に示
すように構成された内燃機関用点火装置の点火位置を回
転数と、スロットルバルブ開度と、機関の温度とに対し
て制御する場合を例にとって本発明の実施の形態を説明
する。以下に示す実施形態では、図４及び図７に示され
た点火位置演算用３次元マップを用いて機関の各スロッ
トルバルブ開度と機関の回転数とに対して基本点火位置
を演算し、図５に示された機関温度点火位置補正係数演
算用マップを用いて演算した各回転数における補正係数
を基本点火位置に乗じることにより、機関の温度を反映
させた点火位置を求めるものとする。またピックアップ
コイルＰＵが発生する信号波形及び波形整形回路１５か
らマイクロコンピュータに与えられる波形は図３に示し
たものと同じであるとする。

【００５７】図１及び図２に示した点火装置のハードウ
ェアの構成は既に説明したので、ここでは説明を省略す
る。

【００５８】本実施形態では、図９ないし図１３に示し
たプログラムをＲＯＭに記憶させておいて、これらのプ
ログラムをマイクロコンピュータ１２に実行させること
により、内燃機関のクランク軸の回転に同期して内燃機
関の回転数を検出する回転数検出手段と、制御条件検出
手段が検出している制御条件を一定のサンプリング周期
でサンプリングする制御条件サンプリング手段と、制御
条件がサンプリングされる毎にサンプリングされた制御
条件下での内燃機関の回転数と制御量の目標値との関係
を与える複数のマップポイントをそれぞれ規定する回転
数の値と制御量の目標値とを制御量演算用３次元マップ
を用いて演算して、演算した回転数の値と制御量の目標
値をマップデータとして集積した構造を有する制御量演
算用２次元マップを生成する２次元マップ生成手段と、
第１及び第２の記憶領域を有するマップ記憶用メモリ
と、２次元マップ生成手段により順次生成される制御量
演算用２次元マップをメモリの第１及び第２の記憶領域
に交互に記憶させるマップ記憶手段と、内燃機関の回転
数が検出された時に検出された回転数に対する制御量の
目標値を前記マップ記憶用メモリに記憶されている制御
量演算用２次元マップを用いて演算する制御量目標値演
算手段とを実現する。

【００５９】図９ないし図１３に示したプログラムのう
ち、図９はメインルーチンを示し、図１０は信号発電機
のリラクタの立上りエッジが信号発電子ＳＧの磁極に対
向してピックアコイルＰＵが第１の信号Ｖs1を発生した
時に実行される回転数計測開始用割込みルーチンを示し
ている。また図１１は信号発電機のリラクタの立下りエ
ッジが信号発電子ＳＧの磁極に対向してピックアップコ
イルＰＵが第２の信号Ｖs2を発生した時に実行される回
転数／点火位置演算用割込みルーチンを示し、図１２は
点火信号制御用タイマが点火位置を与える計数値の計数
を完了した時に実行される点火信号発生用割込みルーチ
ンを示している。更に図１３は点火信号が発生した後点
火信号制御用タイマが所定の計数値の計数動作を完了し
た時に実行される点火信号リセット用割込みルーチンを
示している。

【００６０】本発明に係わる内燃機関用制御装置におい
て、マイクロコンピュータの電源が確立すると、まず図
９のメインルーチンのステップ１において各部の初期設
定を行い、次いでステップ２において回転数検出用タイ
マをスタートさせる。このタイマはフリーランカウンタ
からなっていて、発振回路１３が発生するクロックパル
スを連続的に計数し、計数値がオーバフローした時には
計数値を零に戻して計数を続ける。

【００６１】回転数検出用タイマをスタートさせた後、
ステップ３においてジョブ管理用タイマをスタートさせ
て、該タイマに一定時間ＴO 及びＴ1 の計数を行わせ、
ジョブ管理用タイマが一定時間ＴO 及びＴ1 を計測する
毎にそれぞれＴ0 ジョブ起動指令及びＴ1 ジョブ起動指
令を発生させる。

【００６２】ステップ３でジョブ管理用タイマをスター
トさせた後、ステップ４で割込みを許可し、ステップ５
でＴO ジョブが起動しているか否かを判定する。その結
果Ｔ0 ジョブ起動指令が発生している時にはステップ６
に進んでスロットルセンサ７が出力するスロットルバル
ブ開度検出信号のデジタル変換値を読み込む。これによ
り、一定時間Ｔ0 毎に回転数以外の制御条件の１つであ
るスロットルバルブ開度の検出値をサンプリングする。

【００６３】スロットルバルブ開度の検出値を読み込ん
だ後、ステップ７で、サンプリングされた制御条件下で
の内燃機関の回転数と点火位置（制御量）の目標値との
関係を与える複数のマップポイントをそれぞれ規定する
回転数の値と点火位置の目標値とを制御量演算用３次元
マップを用いて補間演算して、演算した回転数の値と点
火位置の目標値をマップデータとして集積した構造を有
する基本点火位置演算用２次元マップ（Ｎ−θig）を生
成する。

【００６４】即ち、本発明においては、制御量演算用３
次元マップを構成する制御条件がサンプリングされる毎
に、該３次元マップをサンプリングされた制御条件下で
の回転数と制御量の目標値との関係を与える２次元マッ
プに変換する。

【００６５】次いで、ステップ８において、生成された
２次元マップをマップ記憶用メモリの第１の領域（Ａ領
域）に記憶させるか否かを判定する。２次元マップ記憶
用メモリには２次元マップを記憶させるために、第１の
記憶領域（Ａ領域）と第２の記憶領域（Ｂ領域）との２
つの記憶領域が設けられていて、これらいずれの記憶領
域にも２次元マップを記憶させることができるようにな
っているが、２つの記憶領域には優先順位が付されてい
て、最初に生成された２次元マップは第１の記憶領域に
記憶させ、以下順次生成される２次元マップは第２の記
憶領域及び第１の記憶領域に交互に記憶させるようにな
っている。ステップ８において、今回生成された２次元
マップを記憶させる記憶領域がＡ領域であると判定され
た場合には、ステップ９に進んで生成された２次元マッ
プをＡ領域に記憶させる。またステップ８において、今
回生成された２次元マップを記憶させる記憶領域がＡ領
域ではないと判定された場合には、ステップ１０に進ん
で生成された２次元マップをＢ領域に記憶させる。なお
２次元マップは、該２次元マップを構成する複数のマッ
プポイントをそれぞれ規定する数値が順次補間演算され
ることにより生成されるが、２次元マップをＡ領域また
はＢ領域に記憶させる際には、２次元マップが完成する
のを待ってから、該マップを構成するデータをメモリに
転送する方法をとるのではなく、２次元マップを構成す
る各マップポイントを規定する回転数及び制御条件（こ
の例ではスロットルバルブ開度）が演算される毎にその
演算された値をＡ領域またはＢ領域に記憶させるように
する。

【００６６】今、基本点火位置演算用３次元マップが図
４の通りであるとし、ステップ６でサンプリングされた
スロットルバルブ開度が37.5度であっとすると、そのス
ロットルバルブ開度に対して生成された基本点火位置演
算用２次元マップは図６に示したようになる。この図６
に示した２次元マップは、図４のθ8 （35.0度）の欄の
回転数Ｎ0 〜Ｎ15にそれぞれ対応する点火位置と、θ9
（40.0度）の欄の回転数Ｎ0 〜Ｎ15にそれぞれ対応する
点火位置とを読み出して、２つの欄から読み出した回転
数Ｎ0 〜Ｎ15にそれぞれ対応する点火位置に補間演算を
施すことにより、生成することができる。

【００６７】図６に示した基本点火位置演算用２次元マ
ップを用いて各回転数における基本点火位置を演算した
場合の基本点火特性は、図８に示すようになる。

【００６８】マップ記憶用メモリのＡ領域またはＢ領域
に２次元マップを記憶させる過程を行わせた後、ステッ
プ１１において、完成した最新の２次元マップが記憶さ
れているメモリがＡ領域であるかＢ領域であるか（後に
点火位置を演算する際に参照する記憶領域がＡ領域であ
るか、Ｂ領域であるか）を示す指標（フラグ）を更新す
る。

【００６９】ステップ５においてＴ0 ジョブが起動して
いないと判定された時には、ステップ１２を行わせてＴ
1 ジョブが起動しているか否かを判定し、Ｔ1 ジョブが
起動していない場合には、ステップ５に戻る。ステップ
１２でＴ1 ジョブが起動していると判定されたときに
は、次いでステップ１３を行って機関温度センサ８の出
力のデジタル変換値を読み込み、ステップ１４で、ＲＯ
Ｍに記憶された機関温度点火位置補正係数演算用マップ
（図５）を用いて機関温度点火位置補正係数Ｋを演算
し、演算した補正係数ＫをＲＡＭ（ラベル名ＨＥＧＩＧ
Ｎ）に記憶させる。図９のメインルーチンにおいては、
ステップ３，５及び６により、制御条件検出手段（図１
の例ではスロットルセンサ７）が検出している制御条件
を一定のサンプリング周期でサンプリングする制御条件
サンプリング手段が実現される。

【００７０】またステップ７により、制御条件がサンプ
リングされる毎に、サンプリングされた制御条件下での
前記内燃機関の回転数と前記制御量の目標値との関係を
与える複数のマップポイントをそれぞれ規定する回転数
の値と前記制御量の目標値とを前記制御量演算用３次元
マップを用いて演算して、演算した回転数の値と制御量
の目標値とをマップデータとして集積した構造を有する
制御量演算用２次元マップを生成する２次元マップ生成
手段が実現される。

【００７１】更に、図９のステップ８〜１１により、２
次元マップ生成手段により順次生成される制御量演算用
２次元マップをマップ記憶用メモリ（ＲＡＭ）の第１及
び第２の記憶領域に交互に記憶させるマップ記憶手段が
実現される。

【００７２】ピックアップコイルＰＵが第１の信号Ｖs1
を発生すると、図９のメインルーチンが中断されて図１
０の割込みルーチンが実行される。図１０の割込みルー
チンでは、回転数検出用タイマの計数値を読み込み、そ
の値をＲＡＭ（ラベル名ＢＡＳＦＲＣ）に記憶させた後
メインルーチンに戻る。

【００７３】次にピックアップコイルＰＵが第２の信号
Ｖs2を発生すると、図１１の割込みルーチンが実行され
る。この割込みルーチンでは、ステップ１において回転
数検出用タイマの計数値を読み込み、次いで、ステップ
２において読み込んだ計数値と第１の信号Ｖs1が発生し
た時に読み込んだ回転数検出用タイマの計数値（ラベル
名ＢＡＳＦＲＣ）との差を演算することによりリラクタ
の極弧角相当時間（機関がリラクタｒの極弧角に相当す
る角度範囲（今の例では３０度）を回転するのに要した
時間を演算して、その演算結果をＲＡＭ（ラベル名ＣＮ
ＴＲＥＶ）に記憶させる。次いでステップ３において極
弧角相当時間（ラベル名ＣＮＴＲＥＶ）から機関の回転
数［ｒｐｍ］を演算し、その演算結果をＲＡＭ（ラベル
名ＲＥＶＤＡＴ）に記憶させる。

【００７４】次いでステップ４において、基本点火位置
の演算に用いる２次元マップが記憶されている記憶領域
がＡ領域であるか否かを判定し、Ａ領域である場合に
は、Ａ領域に記憶されている２次元マップを用いて、ス
テップ３で演算された回転数に対する基本点火位置を補
間演算する。またステップ４において、基本点火位置の
演算に用いる２次元マップが記憶されている記憶領域が
Ａ領域ではないと判定された場合には、ステップ６でＢ
領域に記憶されている２次元マップを用いて、ステップ
３で演算された回転数に対する基本点火位置を補間演算
する。

【００７５】次いでステップ７において、演算された基
本点火位置にメインルーチンのステップ１４で演算され
てＲＡＭに記憶されている機関温度点火位置補正係数Ｋ
を乗じて、機関の温度を反映させた点火位置を演算す
る。

【００７６】その後ステップ８において、ステップ３で
演算された回転数で基準位置（この例では第２の信号Ｖ
s2の発生位置）からステップ７で演算された点火位置ま
で機関が回転するのに要する時間（点火位置計測時間）
を演算し、演算した点火位置計測時間を点火信号制御用
タイマにセットする。次いでステップ９で、点火信号制
御用タイマの計数値が点火位置計測時間に一致した時に
該点火信号制御用タイマから割込み信号を発生させて図
１２の割込みルーチンを実行させるように、該点火信号
制御用タイマを設定してメインルーチンに戻る。

【００７７】点火信号制御用タイマが点火位置計測時間
の計測を完了すると、該点火信号制御用タイマが割込み
信号を発生して、図１２の割込みルーチンを実行させ
る。この割込みルーチンでは先ずステップ１でマイクロ
コンピュータから点火位置検出信号Ｖi ´を発生させ、
次いでステップ２で点火信号の信号幅を定める時間（点
火信号幅時間）を点火信号制御用タイマにセットする。
その後ステップ３で、点火信号制御用タイマの計数値が
点火信号幅時間に一致した時に該点火信号制御用タイマ
から割込み信号を発生させて図１３の割込みルーチンを
実行させるように、該点火信号制御用タイマを設定して
メインルーチンに戻る。

【００７８】図１２のステップ１でマイクロコンピュー
タが点火位置検出信号を発生すると、図２に示した点火
信号出力回路１７が点火信号Ｖi を出力する。これによ
り点火回路１１が点火用コンデンサの電荷を点火コイル
ＩＧの一次コイルを通して放電させて、点火コイルＩＧ
の二次コイルに点火用高電圧を誘起させ、点火動作を行
わせる。

【００７９】点火信号Ｖi が発生した後、図１２のステ
ップ２でセットされた点火信号幅時間が経過すると、点
火信号制御用タイマが割込み信号を発生する。この割込
み信号が発生すると、図１３の割込みルーチンが実行さ
れる。図１３の割込みルーチンでは、ステップ１で点火
位置検出信号をリセットし（消滅させ）、次いでステッ
プ２で点火信号制御用タイマを停止させてメインルーチ
ンに戻る。ステップ１で点火位置検出信号が消滅するこ
とにより、点火信号出力回路１７が点火信号Ｖi の出力
を停止する。これにより、点火信号Ｖi の信号幅が、点
火回路１１に設けられている放電用スイッチをトリガす
るために必要最小限の大きさに制限される。

【００８０】上記のように構成すると、機関の１サイク
ル毎に回転数が検出されて、回転数が検出される毎に、
点火位置を演算するためのマップが更新されるため、常
に検出された回転数に正確に対応した点火位置で点火動
作を行わせることができる。また回転数に対する点火位
置の演算は、２次元マップを用いて行うので、点火位置
の演算は極めて短い時間で完了することができ、回転数
の演算を行う割込みルーチンで点火位置の演算を行わせ
ても演算が間に合わなくなることはない。

【００８１】従って、２サイクル内燃機関のように、低
速領域で不整燃焼がある場合でも、各瞬時の回転数に対
して点火位置などの制御量を適確に制御して、機関の回
転を安定させることができる。また機関の急加速時に
も、回転数の変化に追従させて、点火位置などの制御量
を制御することができるため、機関のドライバビリティ
を良好にすることができる。

【００８２】なお本発明は、点火装置を制御対象とする
場合に限定されるものではなく、燃料噴射装置や、２サ
イクル機関の排気タイミングを調整する排気バルブを制
御する制御装置等にも本発明を適用することができる。

【００８３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、３次元
マップを構成する回転数以外の他の制御条件がサンプリ
ングされる毎に、サンプリングされた制御条件下での内
燃機関の回転数と制御量の目標値との関係を与える制御
量演算用２次元マップを生成して、機関の回転数が検出
された時に検出された回転数に対する制御量の目標値を
該制御量演算用２次元マップを用いて演算するようにし
たので、回転数に対する制御量の目標値の演算を短時間
で行わせることができる。従って、回転数を検出した直
後にその回転数に対応する制御量の目標値を演算して、
制御対象の制御量を常に各瞬時の回転数に対して正確に
制御することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する内燃機関用制御装置の一例と
して点火装置の全体的な構成例を示したブロック図であ
る。

【図２】図１の点火装置のハードウェアの構成を更に詳
細に示したブロック図である。

【図３】図２に示した点火装置の各部の信号波形の一例
を示した波形図である。

【図４】図１及び図２に示した点火装置を制御する際に
用いる基本点火位置演算用３次元マップの構成の一例を
示すマップ構成図である。

【図５】図１及び図２に示した点火装置を制御する際に
用いる機関温度点火位置補正係数演算用マップの構成の
一例を示すマップ構成図である。

【図６】本発明に係わる制御装置において、生成された
基本点火位置演算用２次元マップの構成を示すマップ構
成図である。

【図７】図４に示したマップの構造を３次元直角座標系
を用いて示した線図である。

【図８】図６に示した２次元マップにより演算される基
本点火位置と回転数との関係（基本点火特性）を示す線
図である。

【図９】本発明に係わる制御装置において、点火位置を
制御する場合にマイクロコンピュータが実行するメイン
ルーチンのアルゴリズムを示すフローチャートである。

【図１０】本発明に係わる制御装置において、点火位置
を制御する場合に、ピックアップコイルが第１の信号を
発生したときにマイクロコンピュータが実行する割込み
ルーチンのアルゴリズムを示すフローチャートである。

【図１１】本発明に係わる制御装置において、点火位置
を制御する場合に、ピックアップコイルが第２の信号を
発生したときにマイクロコンピュータが実行する割込み
ルーチンのアルゴリズムを示すフローチャートである。

【図１２】本発明に係わる制御装置において、点火位置
を制御する場合に、点火信号制御用タイマが点火位置計
測時間の計測を完了したときにマイクロコンピュータが
実行する割込みルーチンのアルゴリズムを示すフローチ
ャートである。

【図１３】本発明に係わる制御装置において、点火位置
を制御する場合に、点火信号制御用タイマが点火信号幅
時間の計測を完了したときにマイクロコンピュータが実
行する割込みルーチンのアルゴリズムを示すフローチャ
ートである。

【図１４】従来の制御装置において、点火位置を制御す
る場合にマイクロコンピュータが実行するメインルーチ
ンのアルゴリズムを示すフローチャートである。

【図１５】従来の制御装置において、点火位置を制御す
る場合に、ピックアップコイルが第１の信号を発生した
ときにマイクロコンピュータが実行する割込みルーチン
のアルゴリズムを示すフローチャートである。

【図１６】従来の制御装置において、点火位置を制御す
る場合に、ピックアップコイルが第２の信号を発生した
ときにマイクロコンピュータが実行する割込みルーチン
のアルゴリズムを示すフローチャートである。

【図１７】従来の制御装置において、点火位置を制御す
る場合に、点火信号制御用タイマが点火位置計測時間の
計測を完了したときにマイクロコンピュータが実行する
割込みルーチンのアルゴリズムを示すフローチャートで
ある。

【図１８】従来の制御装置において、点火位置を制御す
る場合に、点火信号制御用タイマが点火信号幅時間の計
測を完了したときにマイクロコンピュータが実行する割
込みルーチンのアルゴリズムを示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１…電子式制御ユニット（ＥＣＵ）、２…磁石発電機、
３…信号発電機、７…スロットルセンサ、８…機関温度
センサ、１１…点火回路、１２…マイクロコンピュー
タ、１３…発振回路、１７…点火信号出力回路、ＩＧ…
点火コイル、Ｐ…点火プラグ、ＳＧ…ピックアップコイ
ルを有する信号発電子、ｒ…リラクタ、ＰＵ…ピックア
ップコイル、ＥＸ…エキサイタコイル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の付属機器のうち、駆動信号が
   与えられる位相及び（または）該駆動信号の信号幅によ
   り制御量（動作時期または動作量）が変化する機器を制
   御対象として、内燃機関の回転数と該回転数以外の他の
   制御条件と前記制御量の目標値との関係を与える複数の
   マップポイントのそれぞれを規定する回転数の値と前記
   他の制御条件の値と前記制御量の目標値とをマップデー
   タとして集積した構造を有する制御量演算用３次元マッ
   プを記憶したマップ記憶手段と、前記内燃機関の回転数
   を検出する回転数検出手段と、前記回転数以外の制御条
   件を検出する制御条件検出手段と、前記回転数検出手段
   により検出された回転数と前記制御条件検出手段により
   検出された制御条件とに対応する前記制御量の目標値を
   前記マップを用いて演算するマップ演算手段と、前記制
   御量を前記マップ演算手段により演算された目標値に一
   致させるように前記制御対象に駆動信号を与える内燃機
   関用制御装置において、 前記回転数検出手段は、前記内燃機関のクランク軸の回
   転に同期して前記内燃機関の回転数を検出するように構
   成され、 前記マップ演算手段は、 前記制御条件検出手段が検出している制御条件を一定の
   サンプリング周期でサンプリングする制御条件サンプリ
   ング手段と、 前記制御条件がサンプリングされる毎に、サンプリング
   された制御条件下での前記内燃機関の回転数と前記制御
   量の目標値との関係を与える複数のマップポイントをそ
   れぞれ規定する回転数の値と前記制御量の目標値とを前
   記制御量演算用３次元マップを用いて演算して、演算し
   た回転数の値と制御量の目標値とをマップデータとして
   集積した構造を有する制御量演算用２次元マップを生成
   する２次元マップ生成手段と、 前記内燃機関の回転数が検出された時に検出された回転
   数に対する制御量の目標値を前記制御量演算用２次元マ
   ップを用いて演算する制御量目標値演算手段とを備えて
   いることを特徴とする内燃機関用制御装置。
2. 【請求項２】 内燃機関の付属機器のうち、駆動信号が
   与えられる位相及び（または）該駆動信号の信号幅によ
   り制御量（動作時期または動作量）が変化する機器を制
   御対象として、内燃機関の回転数と該回転数以外の他の
   制御条件と前記制御量の目標値との関係を与える複数の
   マップポイントのそれぞれを規定する回転数の値と前記
   他の制御条件の値と前記制御量の目標値とをマップデー
   タとして集積した構造を有する制御量演算用３次元マッ
   プを記憶したマップ記憶手段と、前記内燃機関の回転数
   を検出する回転数検出手段と、前記回転数以外の制御条
   件を検出する制御条件検出手段と、前記回転数検出手段
   により検出された回転数と前記制御条件検出手段により
   検出された制御条件とに対応する前記制御量の目標値を
   前記マップを用いて演算するマップ演算手段と、前記制
   御量を前記マップ演算手段により演算された目標値に一
   致させるように前記制御対象に駆動信号を与える内燃機
   関用制御装置において、 前記回転数検出手段は、前記内燃機関のクランク軸の回
   転に同期して前記内燃機関の回転数を検出するように構
   成され、 前記マップ演算手段は、前記制御条件検出手段が検出し
   ている制御条件を一定のサンプリング周期でサンプリン
   グする制御条件サンプリング手段と、前記制御条件がサ
   ンプリングされる毎にサンプリングされた制御条件下で
   の内燃機関の回転数と前記制御量の目標値との関係を与
   える複数のマップポイントをそれぞれ規定する回転数の
   値と前記制御量の目標値とを前記制御量演算用３次元マ
   ップを用いて演算して、演算した回転数の値と制御量の
   目標値をマップデータとして集積した構造を有する制御
   量演算用２次元マップを生成する２次元マップ生成手段
   と、第１及び第２の記憶領域を有するマップ記憶用メモ
   リと、マップ生成手段により順次生成される制御量演算
   用２次元マップをメモリの第１及び第２の記憶領域に交
   互に記憶させるマップ記憶手段と、前記内燃機関の回転
   数が検出された時に検出された回転数に対する制御量の
   目標値を前記マップ記憶用メモリに記憶されている制御
   量演算用２次元マップを用いて演算する制御量目標値演
   算手段とを備え、 前記マップ記憶手段は、前記マップ生成手段が前記２次
   元マップのマップデータを演算する毎に、演算されたマ
   ップデータを前記メモリの所定の記憶領域に記憶させる
   ように構成され、 前記制御量目標値演算手段は、前記マップ記憶用メモリ
   の第１の記憶領域及び第２の記憶領域にそれぞれ記憶さ
   れた制御量演算用２次元マップのうち、回転数が検出さ
   れる直前にサンプリングされた制御条件に対して作成さ
   れた最新の２次元マップが既に完成しているときには該
   最新の２次元マップを用いて前記制御量の目標値を演算
   し、該最新の２次元マップが未完成であるときには既に
   完成している方の２次元マップを用いて前記制御量の目
   標値を演算するように構成されていることを特徴とする
   内燃機関用制御装置。