JP2003254213A - 多気筒内燃機関用点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】２バイトを超える演算を行うことなく、機関の
始動時のパルスの気筒判別を行うことができる多気筒内
燃機関用点火装置を提供する。 【解決手段】８ビットのタイマ１１と、タイマ１１が２
５６個のクロックパルスを計数する毎にマイクロコンピ
ュータが実行するプログラムに割り込みをかけるタイマ
割り込み手段１４と、割り込み手段１４による割り込み
の回数を最大２バイトのデータとしてＲＡＭに記憶する
割り込み回数記憶手段１５とを設ける。パルサが各気筒
用のリラクタの後端側エッジを検出してパルスを発生し
たときに割り込み回数記憶手段１５から読み出した割り
込み回数をリラクタ通過時間データとし、このデータか
らパルサが発生する一連のパルスがいずれの気筒に対応
するパルスであるかを判別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロコンピュ
ータを用いて点火時期を制御する多気筒内燃機関用点火
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関用の点火装置は、点火信号が与
えられたときに内燃機関の気筒に取り付けられた点火プ
ラグに高電圧を印加して点火動作を行わせる点火回路
と、点火回路に与える点火信号を発生させる時期（点火
時期）を制御する点火時期制御装置とにより構成され
る。点火時期制御装置をマイクロコンピュータを用いて
構成する場合には、機関の回転速度などの制御条件に対
して点火時期を決定する点火時期決定手段と、機関のク
ランク軸の回転角度位置が設定された基準位置に一致す
るタイミングで点火時期決定手段により決定された点火
時期の計測を開始して、該点火時期の計測が完了したと
き（点火時期が検出されたとき）に点火信号を発生させ
る点火信号発生手段とがマイクロコンピュータにより構
成される。

【０００３】従ってこの種の点火装置では、機関のクラ
ンク軸の回転角度位置が基準位置に一致したことの情報
をマイクロコンピュータに与える必要があり、そのため
に、クランク軸の回転角度位置が基準位置に一致したと
きに基準パルスを発生する信号発生装置を必要とする。

【０００４】この種の信号発生装置は、リラクタ（誘導
子）を有するロータと、該ロータのリラクタの回転方向
の前端側のエッジを検出したとき及び後端側のエッジを
検出したときにそれぞれ前端エッジ検出パルス及び後端
エッジ検出パルスを発生するパルサとにより構成され、
前端エッジ検出パルスまたは後端エッジ検出パルスが前
記基準パルスとして用いられる。また多くの場合、後端
エッジ検出パルスは、機関の始動時及び低速時の点火時
期を定めるための信号として用いられる。

【０００５】内燃機関が単気筒の機関である場合には、
上記基準パルスをクランク軸が１回転する間に１回だけ
発生させればよいが、多気筒内燃機関の場合には、クラ
ンク軸が１回転する間に複数の気筒にそれぞれ対応する
基準位置でそれぞれの気筒用の基準パルスを発生させる
必要がある。

【０００６】クランク軸が１回転する間にｎ個の気筒用
の基準パルスを発生させる方法としては、ｎ個の気筒に
共通のリラクタをロータに設けるとともに、各気筒毎に
別のパルサを設ける方法と、ロータにｎ個の気筒にそれ
ぞれ対応するリラクタを設けるとともに、すべての気筒
に共通の１つのパルサを設けて、このパルサからｎ個の
気筒用のパルスを順次発生させる方法とがある。

【０００７】前者の方法によれば、各気筒用のパルスを
個別に得ることができるため、パルスを判別するための
処理を行う必要がないが、気筒数分のパルサを必要とす
るため、信号発生装置の構造が複雑になり、コストが高
くなるのを避けられない。

【０００８】これに対し、後者の方法によれば、パルサ
を１つだけ設ければよいため、信号発生装置の構成を簡
単にすることができる。しかしこの場合には、パルサが
複数の気筒用のパルスを順次発生するため、各パルスが
いずれの気筒用のパルスであるかを判別するための処理
を行う必要がある。

【０００９】そこで、パルサを１つだけ用いるｎ気筒内
燃機関用の信号発生装置においては、ロータに設けるｎ
個のリラクタのうち、１つの気筒に対応するリラクタの
極弧角を他の気筒に対応するリラクタの極弧角よりも十
分に大きく設定して、パルサがこの極弧角が大きいリラ
クタの前端及び後端を検出したときにそれぞれけ出力す
る前端エッジ検出パルス及び後端エッジ検出パルスの発
生間隔を、パルサが他のリラクタの前端及び後端を検出
したときに出力する前端エッジ検出パルス及び後端エッ
ジ検出パルスの発生間隔よりも長くすることにより、パ
ルサが発生する一連のパルスがいずれの気筒用のパルス
であるかを判別するための処理を可能にしている。

【００１０】この場合、点火時期制御装置は、パルサが
各リラクタの前端側エッジを検出して前端エッジ検出パ
ルスを発生してから続いて同じリラクタの後端側エッジ
を検出して後端エッジ検出パルスを発生するまでの時間
をリラクタ通過時間データとして計測するリラクタ通過
時間データ計測手段と、極弧角が大きく設定された１つ
のリラクタに対して計測したリラクタ通過時間データと
他のリラクタに対して計測したリラクタ通過時間データ
とを比較して、パルサが発生する一連の前端エッジ検出
パルス及び後端エッジ検出パルスがそれぞれいずれの気
筒に対応するパルスであるかを判別するパルス判別手段
と、内燃機関の各気筒の点火時期を決定する点火時期決
定手段と、点火時期決定手段により決定された各気筒の
点火時期をパルス判別手段により判別された各気筒に対
応する前端エッジ検出パルスの発生タイミングまたは後
端エッジ検出パルスの発生タイミングを基準として検出
して、各気筒の点火時期を検出したときに点火回路に与
える各気筒用の点火信号を発生する点火信号発生手段と
を備えた構成とする。

【００１１】上記リラクタ通過時間データは、通常、内
燃機関の回転速度を計測するためのタイマを用いて検出
している。すなわち、パルサが各リラクタの前端側エッ
ジを検出してから後端側エッジを検出するまでの時間
を、回転速度計測用のタイマを用いて計測することによ
り、各リラクタのリラクタ通過時間データを得て、一連
のリラクタに対してそれぞれ計測したリラクタ通過時間
データを比較することにより、パルスの判別を行うよう
にしている。

【００１２】図１は、一例として、２サイクル４気筒内
燃機関を点火する点火装置の構成を示したものである。
同図において、１は同一の構成を有する第１気筒ないし
第４気筒用の単位点火回路Ｕ１ないしＵ４を備えた点火
回路、２は信号発生装置、３はマイクロコンピュータを
備えた点火時期制御装置、４は信号発生装置２から発生
するパルスを点火時期制御装置３のマイクロコンピュー
タが認識し得る波形のパルスに変換する波形整形回路、
５は点火回路１に点火エネルギーを与える電源回路であ
る。

【００１３】図示の例では、点火回路１を構成する単位
点火回路Ｕ１ないしＵ４が、周知のコンデンサ放電式の
回路からなっている。各単位点火回路は、点火コイルＩ
Ｇと、点火コイルの一次側に設けられた点火用コンデン
サＣと、点火コイルの一次コイルの両端に接続されたダ
ンパダイオードＤ１と、点火信号Ｖｉが与えられたとき
に導通してコンデンサＣの電荷を点火コイルの一次コイ
ルを通して放電させるように設けられたサイリスタＴｈ
と、電源回路５の出力端子と点火用コンデンサＣとの間
に挿入されたコンデンサ充電用ダイオードＤ２とを備え
ていて、第１気筒用ないし第４気筒用の単位点火回路Ｕ
１ないしＵ４のそれぞれの点火コイルＩＧの二次コイル
の誘起電圧が機関の第１気筒ないし第４気筒にそれぞれ
取り付けられた点火プラグＰＬ１ないしＰＬ４に印加さ
れている。

【００１４】各単位点火回路においては、電源回路５の
出力電圧により、点火用コンデンサＣが図示の極性に充
電される。各気筒の点火時期においてサイリスタＴｈの
ゲートに点火信号Ｖｉが与えられると、このサイリスタ
Ｔｈが導通するため、点火用コンデンサＣに蓄積された
電荷がサイリスタＴｈと点火コイルＩＧの一次コイルと
を通して放電する。これにより点火コイルＩＧの二次コ
イルに高電圧が誘起し、この高電圧が点火プラグに印加
されるため、各点火プラグで火花放電が生じて機関が点
火される。

【００１５】信号発生装置２は、内燃機関と同期回転す
るように設けられたロータ２ａと、機関のケースなどに
取り付けられたパルサ２ｂとにより構成される。ロータ
２ａは、鉄などの強磁性材料からなる回転子ヨーク２０
１の外周に４つの円弧状の突起からなるリラクタｒ１な
いしｒ４を９０°間隔で設けたものからなっている。図
示の例では、ロータ２ａが機関のクランク軸に取り付け
られていて、リラクタｒ１ないしｒ４がそれぞれ機関の
第１気筒ないし第４気筒に対応している。４つのリラク
タのうち、３つのリラクタｒ１ないしｒ３は、等しい極
弧角αを有するように形成され、１つのリラクタｒ４
は、他のリラクタよりも大きな極弧角βを有するように
形成されている。ここでは、極弧角が小さい方のリラク
タｒ１ないしｒ３を「短リラクタ」と呼び、極弧角が大
きいリラクタｒ４を「長リラクタ」と呼ぶことにする。
図示の例では、短リラクタｒ１ないしｒ３の極弧角αが
５°に設定され、長リラクタｒ４の極弧角βが４０°に
設定されている。

【００１６】パルサ２ｂは、リラクタに対向する磁極部
を先端に有する鉄心と、この鉄心に巻装された信号コイ
ルと、該鉄心に磁気結合された永久磁石とを備えてい
て、リラクタｒ１ないしｒ４のそれぞれの回転方向の前
端側のエッジを検出したとき、及び回転方向の後端側の
エッジを検出したときにそれぞれ極性が異なるパルス信
号を発生する。パルサ２ｂが発生するパルスの波形の一
例を、横軸に時間ｔ［ｍｓｅｃ］をとって図２（Ａ）に
示した。

【００１７】図２（Ａ）において、Ｖｓ１はパルサが各
リラクタの回転方向の前端側のエッジを検出したときに
発生する前端エッジ検出パルス、Ｖｓ２はパルサが各リ
ラクタの回転方向の後端側のエッジを検出したときに発
生する後端エッジ検出パルスで、この例では、前端エッ
ジ検出パルスＶｓ１及び後端エッジ検出パルスＶｓ２が
それぞれ負極性パルス及び正極性パルスからなってい
る。

【００１８】また図２（Ａ）において、続いて発生する
対のパルスＶｓ１及びＶｓ２の近傍に表示された符号＃
１ないし＃４は、それぞれの対のパルスＶｓ１及びＶｓ
２がリラクタｒ１ないしｒ４を検出したときに発生する
パルスであることを示している。同じ気筒用のリラクタ
を検出したときに発生するパルスＶｓ１の発生間隔がク
ランク軸の１回転（３６０°）に相応している。

【００１９】パルサ２ｂが発生するパルスＶｓ１及びＶ
ｓ２はパルス波形入力回路４によりそれぞれ図２（Ｃ）
及び（Ｄ）に示すような立上がりが速いパルス信号に変
換されて、点火時期制御装置３のマイクロコンピュータ
に割り込み信号ＩＮＴ１及びＩＮＴ２として入力され
る。マイクロコンピュータはこれらの割り込み信号の立
上がりを検出したときに所定の割り込みルーチンを実行
する。

【００２０】点火時期制御装置３のマイクロコンピュー
タは、後記する回転速度計測用タイマにより、クランク
軸が１回転する間にパルサ２ｂが発生するパルス信号の
発生間隔を検出することにより機関の回転速度を演算
し、演算した回転速度に対して機関の各気筒の点火時期
を演算する。この場合各気筒の点火時期は、パルサが各
気筒用のリラクタのいずれかのエッジを検出したときに
発生するパルスを基準パルスとして、該基準パルスの発
生タイミングから点火時期までの間にタイマが計測すべ
き時間（以下点火時期計測時間という。）の形で演算さ
れる。以下の説明では、パルサが各気筒用のリラクタの
回転方向の後端側のエッジを検出したときに発生する前
端エッジ検出パルスＶｓ２を各気筒用の基準パルスとし
て用いるものとする。

【００２１】マイクロコンピュータは、割り込み信号Ｉ
ＮＴ２を検出したとき（各気筒用の後端エッジ検出パル
スの立上がりを認識したとき）に、点火時期計測時間を
点火タイマにセットして、該タイマに点火時期計測時間
の計時を開始させる。マイクロコンピュータは、点火タ
イマが点火時期計測時間の計時を完了した時に該マイク
ロコンピュータが実行しているメインルーチンに割り込
みをかけて、点火回路１の各気筒用の単位点火回路に与
える各気筒用の点火信号Ｖｉを発生する。

【００２２】上記のように、図１に示した点火時期制御
装置３を構成するマイクロコンピュータは、パルサが各
気筒用のリラクタの後端側エッジを検出して後端エッジ
検出パルス（以下基準パルスともいう。）Ｖｓ２を発生
するタイミングを基準として、各気筒の点火時期を検出
するため、パルサ２ｂが順次発生する一連の基準パルス
がそれぞれいずれの気筒用のパルスであるのかの判別
（この判別を基準パルスの気筒判別と呼ぶ。）を行う必
要がある。

【００２３】そのため、この例では、１つのリラクタｒ
４を基準リラクタとして、この基準リラクタの極弧角を
他のリラクタｒ１ないしｒ３の極弧角よりも大きくし、
リラクタｒ４がパルサ２ｂの磁極位置を通過する際に計
測されるリラクタ通過時間データ（パルサ２ｂがリラク
タの前端側エッジを検出してから後端側エッジを検出す
るまでの時間でリラクタの長さに相当する時間）を、他
のリラクタｒ１ないしｒ３がパルサの磁極位置を通過す
る際にそれぞれ計測されるリラクタ通過時間データより
も長くすることにより、各基準パルスの気筒判別を行う
ことができるようにしている。

【００２４】マイクロコンピュータは、機関の回転速度
の検出と、基準パルスの気筒判別とを行うため、割り込
み信号ＩＮＴ１の立上がりを検出したときに実行中のプ
ログラムに割り込みをかけて、回転速度計測用タイマに
よる計時動作を開始させる。回転速度計測用タイマは、
マイクロコンピュータ内の発振器が一定の周期（通常は
１μｓｅｃ）で発生するクロックパルスを計数すること
により、計時動作を行う。

【００２５】マイクロコンピュータはまた、割り込み信
号ＩＮＴ２の立上がりを検出したときにマイクロコンピ
ュータに割り込みをかけて、この割り込みルーチンにお
いて、回転速度計測用タイマの計測値をリラクタ通過時
間データＴｎ（この例ではｎ＝１，２，３または４）と
して読み込む。そして、１を超える適値に設定された定
数ｋ（通常はｋ＝２）を求められた計測値Ｔｎに乗じて
ｋ＊Ｔｎ（ここで＊は乗算記号を示している）を演算
し、このｋ＊Ｔｎと、Ｔｎ−１との差を求める演算を行
って、その演算結果が正であるか負であるかにより、Ｔ
ｎ−１＞ｋ＊Ｔｎが成立している否かを判定する。その
結果、Ｔｎ−１＞ｋ＊Ｔｎが成立していると判定された
ときに、今回の割り込み信号ＩＮＴ２を生じさせた基準
パルスＶｓ２が第１気筒に対応する基準パルスであると
判定する。

【００２６】各気筒用のパルスが発生する順序は決まっ
ているため、このようにして第１気筒用のパルスを判別
することができれば、第２ないし第３気筒用のパルスは
簡単に判別することができる。

【００２７】マイクロコンピュータは、割り込み信号Ｉ
Ｎ２が発生したときに実行する割り込み処理において、
上記のようにしてパルスの気筒判別を行った後、点火時
期計測時間を点火タイマにセットしてその計時を開始さ
せる。そして、点火タイマが点火時期計測時間の計測を
完了したときに（点火時期を検出したときに）、今回の
割り込み信号ＩＮ２を発生させた基準パルスに対応する
気筒の単位点火回路に点火信号Ｖｉを与えて点火動作を
行わせる。

【００２８】マイクロコンピュータはまた、パルサ２ｂ
が基準リラクタｒ４の前端側エッジを再度検出して割り
込み信号ＩＮ１を発生したときに回転速度計測用タイマ
の計測値を読み込むとともに、該タイマをリセットして
再度その計時動作を開始させる。マイクロコンピュータ
は、割り込み信号ＩＮ１が発生したときに読み込んだ回
転速度計測用タイマの計測値（機関が１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。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】一般に回転速度計測用
のタイマは、その計測精度の向上を図る観点から、入力
クロックパルスの周期を１μｓｅｃに設定している。こ
の場合、タイマとして１６ビットタイマを用いれば、９
１６[＝（６０／２）＊１０][ｒｐｍ］以上の回転速度
を検出することができる。

【００３０】一方内燃機関を始動させるために必要な内
燃機関用点火装置の動作開始回転速度は１００［ｒｐ
ｍ］以下であり、場合によっては５０［ｒｐｍ］で点火
装置の動作を開始させることが必要とされる。そのた
め、内燃機関の始動を支障なく行わせるためには、１０
０［ｒｐｍ］以下の回転速度の検出と基準パルスの気筒
判別とを行うことができるようにしておく必要がある。

【００３１】前述のように、基準パルスの気筒判別を行
う際には、長リラクタｒ４と短リラクタｒ１ないしｒ３
のそれぞれの長さ（極弧角）に相当するリラクタ通過時
間データＴｎを計測して，Ｔｎ−１とｋ＊Ｔｎとの間の
大小関係を判定するが、１μｓｅｃの周期で発生するク
ロックパルスを１６ビットタイマで計数することにより
リラクタ通過時間データＴｎを計測した場合には、機関
の始動時に長リラクタのリラクタ通過時間データを与え
るクロックパルスの計数値が大きくなって１６ビットタ
イマがオーバフローする。そのため、タイマがオーバフ
ローすることを考慮して判別処理を行うことが必要にな
り、その処理のプログラムが複雑になって、処理に必要
な時間が長くなる。

【００３２】またｋ＊Ｔｎが１６ビットで表すことがで
きる数値の最大値（６５５３６）よりも大きくなるた
め、ｋ＊Ｔｎを求めるために３バイトの演算を行うこと
が必要になり、Ｔｎ−１とｋ＊Ｔｎとの間の大小関係の
判定に時間がかかる。

【００３３】因みに、機関の回転速度が１００［ｒｐ
ｍ］のとき及び５０［ｒｐｍ］のときにそれぞれ計測さ
れる長リラクタｒ４（極弧角４０°）のリラクタ通時間
は、６６６６６μｓｅｃ及び１３３３３３μｓｅｃとな
り、１６ビットタイマをオーバフローさせてしまう。

【００３４】３バイトの演算を行うための高級命令を実
行し得る高価なマイクロコンピュータを用いる場合に
は、上記の演算処理を簡単に行うことができるが、高級
命令を実行することができないマイクロコンピュータを
用いる場合には、上記の演算処理をサブルーチン化して
行うことが必要になる。

【００３５】高級命令を持たないマイクロコンピュータ
を用いた従来の点火装置において、割り込み信号ＩＮＴ
２が発生したときに実行していた割り込みルーチンのア
ルゴリズムを示すフローチャートを図９に示した。

【００３６】このアルゴリズムに従う場合には、先ずス
テップ１において回転速度計測用タイマの計測値をリラ
クタ通過過時間ＴｎとしてＲＡＭに記憶させ、Ａ＝ｋ＊
Ｔｎの演算を行う。機関の低速時には、このｋ＊Ｔｎの
値が３バイトの数値になるため、Ａ＝ｋ＊Ｔｎの演算
は、サブルーチン処理により行う。

【００３７】Ａ＝ｋ＊Ｔｎの演算を行った後、ステップ
３においてＴｎ−１＞Ａが成立しているか否かを判定
し、この関係が成立している場合には、ステップ４に進
んで今回の割り込みを生じさせたパルスが第１気筒用の
基準パルスであると判定する。次いで、ステップ５で第
１の気筒用点火タイマに点火時期計測時間をセットし
て、該タイマの計時動作を開始させ、ステップ６でＲＡ
Ｍに記憶させたＴｎをＴｎ−１としてメインルーチンに
戻る。マイクロコンピュータは、第１の気筒用の点火タ
イマが点火時期計測時間を計測したときに、第１の気筒
用の単位点火回路Ｕ１に点火信号Ｖｉを与えて点火動作
を行わせる。

【００３８】またステップ３でＴｎ−１＞Ａの関係が成
立しないと判定されたときには、ステップ７に進んで今
回の割り込み信号ＩＮ２を発生させたパルスが機関の第
１気筒以外の他の気筒用の基準パルスであると判定し
て、点火タイマに点火時期計測時間をセットし、ステッ
プ８で点火タイマが点火時期計測時間を計測したときに
他の気筒用の点火信号を発生させる。その後ステップ６
に移行して、ＲＡＭに記憶させたリラクタ通過時間デー
タＴｎをＴｎ−１とした後、メインルーチンに戻る。マ
イクロコンピュータは、他の気筒用の点火タイマが点火
時期計測時間を計測したときに他の気筒用の単位点火回
路に点火信号Ｖｉを与えて点火動作を行わせる。

【００３９】上記のように、Ｔｎ−１とｋ＊Ｔｎとの間
の大小関係の判定を行うための３バイトの演算処理をサ
ブルーチン化して行うと、その処理に２００μｓｅｃ
（実測値）を必要とする。そのため、パルスの気筒判別
を行った後、点火タイマをスタートさせて点火時期の計
測を行わせると、点火時期は演算された時期よりも２０
０μｓｅｃ遅れることになる。２００μｓｅｃの遅れ
は、１０００［ｒｐｍ］で１．２ｄｅｇに相当する。こ
のように点火時期が正規の点火時期から遅れると、内燃
機関の出力が低下する等の問題が生じるため好ましくな
い。

【００４０】本発明の目的は、点火時期の計測を開始す
るタイミングを定める基準パルスの気筒判別を行うため
の演算処理を、２バイトを超える演算を行うことなく、
しかも短時間で行うことができるようにして、点火時期
の遅れを少なくすることができるようにした多気筒内燃
機関用点火装置を提供することにある。

【００４１】

【課題を解決するための手段】本発明は、２以上の気筒
を有する多気筒内燃機関の少なくとも１つの気筒に対応
しているリラクタをｎ個（ｎは２以上の整数）有して、
１つのリラクタの極弧角が他のリラクタの極弧角よりも
大きく設定されたロータと、該ロータの各リラクタの回
転方向の前端側エッジ及び後端側エッジをそれぞれ検出
したときに前端エッジ検出パルス及び後端エッジ検出パ
ルスを発生するパルサとを備えてロータが内燃機関の回
転軸に取り付けられた信号発生装置と、内燃機関の各気
筒に対応する点火信号が与えられたときに各気筒で点火
動作を行わせる点火回路と、マイクロコンピュータを用
いて点火回路に各気筒用の点火信号を与える時期を制御
する点火時期制御装置とを備えた内燃機関用点火装置を
対象とする。

【００４２】なお信号発生装置のロータに設ける各リラ
クタは、機関の気筒に１対１で対応していてもよく、各
リラクタが機関の２以上の気筒に対応していてもよい。
例えば、２サイクル内燃機関においては、１つの気筒が
点火時期にあるときにその気筒の点火プラグで火花を生
じさせると同時に、その気筒に対して点火時期がクラン
ク角で１８０°離れている他の気筒の点火プラグで同時
に火花を生じさせても機関の動作には支障を来さない。
このような場合には、機関の２つの気筒の点火プラグで
同時に火花を生じさせることができるため、点火回路に
設ける点火コイルとして、二次コイルの両端を２つの異
なる気筒の点火プラグに接続して該２つの気筒の点火プ
ラグに同時に点火用の高電圧を印加する、いわゆる「同
時発火コイル」を用いることにより、１つの点火回路で
同時に２つの気筒を点火することができ、点火回路の数
を気筒数（偶数）の１／２とすることができる。このよ
うな場合には、同時に点火動作を行わせる２つの気筒に
対して１つのリラクタを設ければよい。このように、同
時発火コイルを用いる場合、機関が例えば４気筒であれ
ば、ロータにリラクタを２つ設けて、各リラクタを機関
の２つの気筒に対応させればよく、機関が６気筒であれ
ば、ロータにリラクタを３つ設けて各リラクタを２つの
気筒に対応させればよい。

【００４３】本発明が対象とする点火装置において、点
火時期制御装置は、パルサが各リラクタの前端側エッジ
を検出して前端エッジ検出パルスを発生してから続いて
同じリラクタの後端側エッジを検出して後端エッジ検出
パルスを発生するまでの時間に相当するデータをリラク
タ通過時間データとして計測するリラクタ通過時間デー
タ計測手段と、極弧角が大きい１つのリラクタに対して
計測したリラクタ通過時間データと他のリラクタに対し
て計測したリラクタ通過時間データとを比較してパルサ
が発生する一連の前端エッジ検出パルス及び後端エッジ
検出パルスがそれぞれいずれの気筒に対応するパルスで
あるかを判別するパルス判別手段と、内燃機関の各気筒
の点火時期を決定する点火時期決定手段と、点火時期決
定手段により決定された各気筒の点火時期をパルス判別
手段により判別された各気筒に対応する前端エッジ検出
パルスの発生タイミングまたは後端エッジ検出パルスの
発生タイミングを基準として検出して、各気筒の点火時
期を検出したときに点火回路に与える各気筒用の点火信
号を発生する点火信号発生手段とを備えているものとす
る。

【００４４】本発明においては、上記リラクタ通過時間
データ計測手段が、クロックパルスを計数することによ
り計時動作を行う８ビットのタイマと、タイマが２５６
個のクロックパルスを計数する毎にマイクロコンピュー
タが実行するプログラムに割り込みをかけて、この割り
込みの回数を最大２バイトのデータとしてＲＡＭに記憶
する割り込み回数記憶手段とを備えている。

【００４５】またパルス判別手段は、パルサが各後端エ
ッジ検出パルスが発生したときに割り込み回数記憶手段
から読み出した割り込み回数をリラクタ通過時間データ
として、各パルスがいずれの気筒に対応するパルスであ
るかを判別するように構成される。

【００４６】上記リラクタ通過時間データ計測手段は、
例えば、クロックパルスを計数することにより計時動作
を行う８ビットのタイマと、該タイマが２５６個のクロ
ックパルスを計数する毎にマイクロコンピュータが実行
するプログラムに割り込みをかけて、この割り込みの回
数を最大２バイトのデータとしてＲＡＭに記憶する割り
込み回数記憶手段とを備えた構成とすることができる。

【００４７】また上記パルス判別手段は、パルサが各後
端エッジ検出パルスを発生したときに割り込み回数記憶
手段により記憶されている割り込み回数をリラクタ通過
時間データとして記憶するリラクタ通過時間データ記憶
手段と、リラクタ通過時間データ記憶手段により新たに
記憶されたリラクタ通過時間データＴｎに定数ｋ（ｋは
１以上の実数）を乗じた値Ｔｎ＊ｋと１つ前の後端エッ
ジ検出パルスが発生したときにリラクタ通過時間データ
記憶手段により記憶されたリラクタ通過時間データＴｎ
−１との間にＴｎ−１＞Ｔｎ＊ｋの関係が成立したとき
に今回発生した後端エッジ検出パルスが特定の気筒に対
応するパルスであると判別し、Ｔｎ−１とＴｎ＊ｋとの
間にＴｎ−１＞Ｔｎ＊ｋの関係が成立しない場合に、特
定の気筒以外の他の気筒に対応するパルスであると判別
するパルス判別手段とを備えた構成とすることができ
る。

【００４８】上記のように８ビットのタイマと、該タイ
マが２５６個のクロックパルスを計数する毎にマイクロ
コンピュータが実行するプログラムに割り込みをかけ
て、この割り込みの回数を最大２バイトのデータとして
ＲＡＭに記憶する割り込み回数記憶手段を構成すると、
この割り込み回数記憶手段は仮想の１６ビットタイマと
して働くため、安価な８ビットのタイマを用いて、１６
ビットの値をとる時間を計測することができる。

【００４９】また例えばクロックパルスの周期を１μｓ
ｅｃとすると、仮想の１６ビットタイマが計測するクロ
ックパルスの周期は２５６μｓｅｃであるため、機関の
回転速度が５０ないし１００［ｒｐｍ］のように低い領
域でも、該１６ビットタイマがオーバフローすることは
ない。従って、回転速度が１００［ｒｐｍ］のときはも
ちろん、５０［ｒｐｍ］のときでも、２バイトを超える
計算式や数値を用いることなく、パルスの気筒判別処理
を行うことができるため、パルスの気筒判別に要する処
理時間を短くして点火時期の遅れを少なくすることがで
きる。

【００５０】本発明の好ましい態様において、マイクロ
コンピュータにより実現するパルス判別手段は、パルサ
が各後端エッジ検出パルスを発生したときに割り込み回
数記憶手段により記憶されている割り込み回数をリラク
タ通過時間データとして記憶するリラクタ通過時間デー
タ記憶手段と、今回の後端エッジ検出パルス発生時にリ
ラクタ通過時間データ記憶手段により記憶されたリラク
タ通過時間データＴｎに定数ｋ（ｋは１以上の実数）を
乗じたデータＴｎ＊ｋ及び１つ前の後端エッジ検出パル
スが発生したときにリラクタ通過時間データ記憶手段に
より記憶された前回のリラクタ通過時間データＴｎ−１
の双方が１バイトのデータであるか少なくとも一方が２
バイトのデータであるかを判定するデータ規模判定手段
と、データ規模判定手段によりデータＴｎ＊ｋ及びＴｎ
−１の少なくとも一方が２バイトのデータであると判定
されたときに、データＴｎ＊ｋとＴｎ−１との間にＴｎ
−１＞Ｔｎ＊ｋの関係が成立しているか否かの判定を２
バイトの演算式を用いて行ってＴｎ−１＞Ｔｎ＊ｋの関
係が成立していると判定されたときに今回発生した後端
エッジ検出パルスが特定の気筒に対応するパルスである
と判別する第１のパルス判別手段と、データ規模判定手
段によりデータＴｎ＊ｋ及びＴｎ−１が共に１バイトの
データであると判定されたときに今回のリラクタ通過時
間データＴｎに定数ｋ（ｋは１以上の実数）を乗じた値
Ｔｎ＊ｋと前回のリラクタ通過時間データＴｎ−１との
間にＴｎ−１＞Ｔｎ＊ｋの関係が成立しているか否かの
判定を１バイトの演算式を用いて行って、Ｔｎ−１＞Ｔ
ｎ＊ｋの関係が成立していると判定されたときに今回発
生した後端エッジ検出パルスが特定の気筒に対応するパ
ルスであると判別する第２のパルス判別手段とを備えた
構成とする。

【００５１】このように構成すると、機関の始動時にデ
ータ規模判定手段によりＴｎ＊ｋ及びＴｎ−１の少なく
とも一方が２バイトのデータであると判定されたときに
のみ２バイトの演算を行えばよく、機関の回転速度が上
昇した後は１バイトの演算を行えばよいため、基準パル
スの気筒判別処理に要する時間を更に短縮して点火時期
の遅れを少なくすることができる。

【００５２】

【発明の実施の形態】以下、図１に示した多気筒内燃機
関用点火装置に本発明を適用した場合の構成を図３ない
し図８を用いて説明する。

【００５３】図３は本発明の第１の実施形態の構成を示
したブロック図で、同図においてＥ／Ｇは２サイクル４
気筒内燃機関、１は内燃機関の各気筒に対応する点火信
号が与えられたときに各気筒で点火動作を行わせる点火
回路、２は信号発生装置である。

【００５４】図１に示した例と同様に、点火回路１は、
機関の気筒に対応する単位点火回路Ｕ１ないしＵ４から
なっている。信号発生装置２は、内燃機関の４個の気筒
にそれぞれ対応する４個のリラクタｒ１ないしｒ４を有
して１つの気筒に対応するリラクタｒ４の極弧角が他の
気筒に対応するリラクタｒ１ないしｒ３の極弧角よりも
大きく設定されたロータ２ａと、このロータの各リラク
タの回転方向の前端側エッジ及び後端側エッジをそれぞ
れ検出したときに前端エッジ検出パルス及び後端エッジ
検出パルスを発生するパルサ２ｂとを備えている。ロー
タ２ａは内燃機関のクランク軸に取り付けられて、機関
が１回転する間に１回転させられる。

【００５５】また図３において１１は８ビットタイマ
で、このタイマは、０ないし２５６のクロックパルスを
計数することができる。本実施形態では、タイマ１１
に、１μｓｅｃ周期のクロックパルスを計数させること
により、計時動作を行わせるものとする。

【００５６】本発明においては、点火時期制御装置のマ
イクロコンピュータに所定のプログラムを実行させるこ
とにより、回転速度演算手段１２と、点火時期決定手段
１３と、タイマ割り込み手段１４と、割り込み回数記憶
手段１５と、リラクタ通過時間データ記憶手段１６と、
パルス判別手段１７と、点火信号発生手段１８とを実現
する。

【００５７】回転速度演算手段１２は、マイクロコンピ
ュータの発振器が１μｓｅｃの周期で発生するクロック
パルスを計数することにより計時動作を行う回転速度計
測用の１６ビットタイマを用いて、機関が１回転するの
に要する時間を計測することにより機関の回転速度を演
算する。

【００５８】点火時期決定手段１３は、１６ビットタイ
マがオーバフロする機関の始動時には、予め定められた
一定のタイミングを点火時期として決定し、機関が始動
してその回転速度が１６ビットタイマにより計測し得る
速度まで上昇した後は、回転速度演算手段１２により演
算された回転速度に対してマップ演算により点火時期を
決定する。

【００５９】タイマ割り込み手段１４は、タイマ１１が
２５６μｓｅｃの時間を計測する毎に（タイマ１１が２
５６個のクロックパルスを計数する毎に）マイクロコン
ピュータが実行するプログラムに割り込みをかけ、割り
込み回数記憶手段１５は、タイマ割り込み手段１４が割
り込みをかけた回数を最大２バイトのデータとしてＲＡ
Ｍに記憶させる。

【００６０】またリラクタ通過時間データ記憶手段１６
は、パルサ２ｂが各後端エッジ検出パルスＶｓ２を発生
したときに割り込み回数記憶手段１５により記憶されて
いる割り込み回数をリラクタ通過時間データＴｎとして
記憶する。

【００６１】パルス判別手段１７は、リラクタ通過時間
データ記憶手段１６により新たに記憶されたリラクタ通
過時間データＴｎに定数ｋ（ｋは１以上の実数）を乗じ
た値Ｔｎ＊ｋと１つ前の後端エッジ検出パルスが発生し
たときにリラクタ通過時間データ記憶手段により記憶さ
れたリラクタ通過時間データＴｎ−１との間にＴｎ−１
＞Ｔｎ＊ｋの関係が成立したときに今回発生した基準パ
ルス（後端エッジ検出パルス）が特定の気筒（この例で
は第１気筒）に対応するパルスであると判別し、Ｔｎ−
１とＴｎ＊ｋとの間にＴｎ−１＞Ｔｎ＊ｋの関係が成立
しない場合に、特定の気筒以外の他の気筒に対応するパ
ルスであると判別する。

【００６２】点火信号発生手段１８は、パルス判別手段
１７により基準パルスがいずれの気筒に対応するパルス
であるかの判定が行われたときに、点火タイマに点火時
期決定手段１３により決定された点火時期を計測するた
めの時間をセットして点火タイマをスタートさせ、該タ
イマが点火時期を計測したときに点火回路１の気筒判別
が行われた基準パルスが対応する気筒の単位点火回路に
点火信号を与える。

【００６３】この例では、８ビットタイマ１１と、タイ
マ割り込み手段１４と、割り込み回数記憶手段１５とに
より、リラクタ通過時間データ計測手段が構成される。
またリラクタ通過時間データ記憶手段１６とパルス判別
手段１７とにより、パルサが各後端エッジ検出パルスを
発生したときに割り込み回数記憶手段から読み出した割
り込み回数をリラクタ通過時間データとして各パルスが
いずれの気筒に対応するパルスであるかを判別するパル
ス判別手段が構成される。

【００６４】図３に示した割り込み回数記憶手段１５と
リラクタ通過時間データ記憶手段１６と、パルス判別手
段１７とを実現するためにマイクロコンピュータに実行
させるプログラムのアルゴリズムを示すフローチャート
の一例を図５ないし図７に示した。

【００６５】図５は、マイクロコンピュータに割り込み
信号ＩＮ１が入力されたときに実行される割り込みルー
チンを示したもので、この割り込みルーチンでは、先ず
ステップ１でリラクタ通過時間データＴｎを計測する８
ビットタイマ１１をセットして該タイマをスタートさ
せ、次いで他の必要な処理を行わせた後メインルーチン
に戻る。「他の処理」の中には、別途設けられた１６ビ
ットタイマ（１μｓｅｃの周期で発生するクロックパル
スを計数するタイマ）の計数値から回転速度の演算を行
う処理などが含まれる。メインルーチンでは、回転速度
に対する点火時期の演算などの処理が行われる。

【００６６】８ビットタイマ１１は、１μｓｅｃ周期の
クロックパルスを計数することにより計時動作を行う。
８ビットタイマ１１が２５６μｓｅｃを計測すると、図
７に示す割り込みルーチンが実行される。この割り込み
ルーチンでは、ステップ１でＲＡＭの所定のアドレスに
割り当てたＪＩＫＡＮＡ（１バイト）に記憶させる数値
を１だけインクリメントし、ステップ２でＪＩＫＡＮＡ
がオーバフローしたか否かを判定する。その結果、ＪＩ
ＫＡＮＡがオーバフローしていないと判定されたときに
は、ステップ４に移行して他の必要な処理を行い、メイ
ンルーチンに戻る。またステップ２でＪＩＫＡＮＡがオ
ーバフローしたと判定されたときには、ステップ３に進
んでＪＩＫＡＮＡをクリアすると共に、ＲＡＭの他のア
ドレスに割り当てたＪＩＫＡＮＢ（１バイト）に記憶さ
せる数値を１だけインクリメントする。その後ステップ
４に進んで他の必要な処理を行い、メインルーチンに戻
る。これらの動作により、ＪＩＫＡＮＡとＪＩＫＡＮＢ
とに最大２バイトの数値を記憶させることができる。

【００６７】本実施形態では、８ビットタイマと、ＲＡ
Ｍ ＪＩＫＡＮＡ及びＪＩＫＡＮＢと、図７に示した割
り込みルーチンとにより、２５６μｓｅｃの周期で発生
するクロックパルスを最大２バイトの計数値まで計数す
る仮想の１６ビットタイマが構成される。

【００６８】パルサが後端エッジ検出パルスＶｓ２を発
生してマイクロコンピュータに割り込み信号ＩＮ２が入
力されると、図６の割り込みルーチンが実行される。こ
の割り込みルーチンでは、ステップ１で８ビットタイマ
の計数値をリラクタ通過時間データＴｎとして読み込
み、このリラクタ通過時間データをＲＡＭに記憶させ
る。

【００６９】次いでステップ２において前回の割り込み
時にＲＡＭに記憶されたリラクタ通過時間データＴｎ−
１と、今回記憶されたＴｎと計数ｋとの積Ｔｎ＊ｋとを
比較する。その結果、Ｔｎ−１＞Ｔｎ＊ｋの関係が成立
していると判定されたときにステップ３で今回の割り込
みを生じさせた基準パルスが第１気筒用のパルスである
と判定する。

【００７０】次いでステップ４で第１気筒用の点火タイ
マに点火時期決定手段により決定されている点火時期を
計測するための計数値をセットして、該点火タイマをス
タートさせる。その後ステップ５においてＲＡＭに記憶
されているＴｎをＴｎ−１としてメインルーチンに戻
る。第１気筒用の点火タイマが点火時期を計測したとき
に第１気筒用の点火信号を発生させる。

【００７１】またステップ２でＴｎ−１＞Ｔｎ＊ｋの関
係が成立していないと判定されたときには、ステップ６
で今回の割り込みを生じさせた基準パルスが第１気筒以
外の他の気筒用のパルスであると判定し、ステップ７で
他の気筒用の点火タイマに点火時期計測用計数値をセッ
トして該タイマをスタートさせる。その後、ステップ５
に進んで、ＲＡＭに記憶されているＴｎをＴｎ−１とし
てメインルーチンに戻る。他の気筒用の点火タイマが点
火時期を計測したときに他の気筒用の点火信号を発生さ
せる。

【００７２】上記のように、８ビットのタイマと、この
タイマが２５６μｓｅｃの時間を計測する毎にマイクロ
コンピュータが実行するプログラムに割り込みをかけ
て、この割り込みの回数を最大２バイトのデータとして
ＲＡＭに記憶する割り込み回数記憶手段を構成すると、
この割り込み回数記憶手段は仮想の１６ビットタイマと
して働くため、安価な８ビットのタイマを用いて、１６
ビットの値をとる時間［μｓｅｃ］を計測することがで
きる。

【００７３】また仮想の１６ビットタイマが計測するク
ロックパルスの周期は２５６μｓｅｃであるため、機関
の回転速度が５０ないし１００［ｒｐｍ］のように低い
領域でも、該１６ビットタイマがオーバフローすること
はない。従って、回転速度が１００［ｒｐｍ］のときは
もちろん、５０［ｒｐｍ］のときでも、２バイトを超え
る計算式や数値を用いることなく、パルスの気筒判別処
理を行うことができるため、パルスの気筒判別に要する
時間を短くして点火時期の遅れを少なくすることができ
る。

【００７４】因みに、極弧角が４０°の長リラクタにつ
いて、２５６μｓｅｃの周期のパルスを計数することに
よりリラクタ通過時間データを計測した場合の計数値Ｔ
ｎは、回転速度が１００［ｒｐｍ］の場合で２６０［＝
（６０＊１０／２５６）（１／１００）＊（４０／３６
０）］，回転速度が５０［ｒｐｍ］の場合で５２０［＝
（６０＊１０／２５６）（１／５０）＊（４０／３６
０）］である。これらいずれの数値も、１６ビット以内
であり、基準パルスの気筒判別を行う際にＴｎに係数ｋ
（通常はｋ＝２）を乗じても、１６ビットを超えること
はないため、前記１６ビットの仮想タイマがオーバーフ
ローすることはない。

【００７５】上記の構成をとることにより、実際に、基
準パルスの気筒判別を行うための処理時間を７０［μｓ
ｅｃ］まで短縮することができた。回転速度が１０００
［ｒｐｍ］のときに７０［μｓｅｃ］を角度に換算する
と、約０．４２ｄｅｇ［＝１０００＊７０＊１０＊（１
／６０）＊３６０］である。すなわち、本発明により、
点火時期の遅れを１．２ｄｅｇから０．４２ｄｅｇまで
少なくすることができた。

【００７６】次に図４を参照して本発明の第２の実施形
態の構成を説明する。本発明の第２の実施形態では、デ
ータ規模判定手段１７ａと、第１のパルス判別手段１７
ｂと、第２のパルス判別手段１７ｃとによりパルス判別
手段が構成され、このパルス判別手段と、リラクタ通過
時間データ記憶手段１６とにより、パルス判別手段が構
成されている。

【００７７】リラクタ通過時間データ記憶手段１６は、
図３に示した例と同様に、パルサ２ｂが各後端エッジ検
出パルスを発生したときに割り込み回数記憶手段１５に
より記憶されている割り込み回数をリラクタ通過時間デ
ータとしてＲＡＭに記憶する。

【００７８】データ規模判定手段１７ａは、今回の後端
エッジ検出パルス発生時にリラクタ通過時間データ記憶
手段１６により記憶された今回のリラクタ通過時間デー
タＴｎに定数ｋ（ｋは１以上の実数）を乗じたデータＴ
ｎ＊ｋ及び１つ前の後端エッジ検出パルスが発生したと
きにリラクタ通過時間データ記憶手段１６により記憶さ
れた前回のリラクタ通過時間データＴｎ−１の双方が１
バイトのデータであるか少なくとも一方が２バイトのデ
ータであるかを判定する。

【００７９】第１のパルス判別手段１７ｂは、データ規
模判定手段１７ａによりデータＴｎ＊ｋ及びＴｎ−１の
少なくとも一方が２バイトのデータであると判定された
ときに、データＴｎ＊ｋとＴｎ−１との間にＴｎ−１＞
Ｔｎ＊ｋの関係が成立しているか否かを判定するための
演算を２バイトの演算式を用いて行って、Ｔｎ−１＞Ｔ
ｎ＊ｋの関係が成立していると判定されたときに今回発
生した後端エッジ検出パルスが特定の気筒に対応するパ
ルスであると判別する。

【００８０】また第２のパルス判別手段１７ｃは、デー
タ規模判定手段１７ａによりＴｎ＊ｋ及びＴｎ−１が共
に１バイトのデータであると判定されたときに今回のリ
ラクタ通過時間データＴｎに定数ｋ（通常はｋ＝２）を
乗じた値Ｔｎ＊ｋと、前回のリラクタ通過時間データＴ
ｎ−１との間にＴｎ−１＞Ｔｎ＊ｋの関係が成立してい
るか否かを判定するための演算を１バイトの演算式を用
いて行って、Ｔｎ−１＞Ｔｎ＊ｋの関係が成立している
と判定されたときに今回発生した後端エッジ検出パルス
が特定の気筒に対応するパルスであると判別する。図４
の実施形態において、割り込み信号ＩＮ２が発生したと
きに実行される割り込みルーチンのアルゴリズムを示す
フローチャートの一例を図８に示した。

【００８１】図８に示した割り込みルーチンでは、まず
ステップ１においてリラクタ通過時間データＴｎを読み
込み、このデータをＲＡＭに記憶させる。次いでステッ
プ２でデータＴｎ−１及びＴｎ＊ｋの双方が１バイトの
データであるか否かを判定し、Ｔｎ−１及びＴｎ＊ｋの
双方が１バイトのデータではない（Ｔｎ−１及びＴｎ＊
ｋの少なくとも一方は２バイトのデータである）と判定
されたときには、ステップ３に進んでＴｎ−１＞Ｔｎ＊
ｋが成立しているか否かを判定するための演算を１バイ
トの演算式を用いて行う。その結果、Ｔｎ−１＞Ｔｎ＊
ｋが成立していると判定されたときには、ステップ４に
進んで今回の割り込み信号ＩＮ２を発生させたパルスが
第１気筒用のパルスであると判定し、ステップ５で第１
気筒用点火タイマに点火時期計測時間をセットして該タ
イマをスタートさせる。その後、ステップ６でＲＡＭに
記憶されているＴｎをＴｎ−１としてメインルーチンに
戻る。マイクロコンピュータは、第１気筒用の点火タイ
マが点火時期を計測したときに第１気筒用の単位点火回
路Ｕ１に点火信号を与える。

【００８２】ステップ３において、Ｔｎ−１＞Ｔｎ＊ｋ
が成立しないと判定されたときには、ステップ７に進ん
で今回の割り込み信号ＩＮ２を発生させたパルスが他の
気筒用のパルスであると判定し、ステップ８で他の気筒
用点火タイマに点火時期計測時間をセットする。その後
ステップ６に移行して、ＲＡＭに記憶されているＴｎを
Ｔｎ−１としてメインルーチンに戻る。他の気筒用の点
火タイマが点火時期を計測したときに他の気筒用の点火
信号を発生させる。

【００８３】またステップ２でＴｎ−１及びＴｎ＊ｋの
双方が１バイトのデータであると判定されたときには、
次いでステップ９に進んでＴｎ−１＞Ｔｎ＊ｋの関係が
成立しているか否かを判定するための演算を１バイトの
演算式を用いて行う。その結果Ｔｎ−１＞Ｔｎ＊ｋの関
係が成立していると判定されたときには、ステップ４に
移行し、Ｔｎ−１＞Ｔｎ＊ｋの関係が成立していないと
判定されたときには、ステップ７に移行する。

【００８４】図８に示した例では、ステップ２によりデ
ータ規模判定手段１７ａが構成される。またステップ３
とステップ４及び７とにより、第１のパルス判別手段１
７ｂが構成され、ステップ９とステップ４及び７とによ
り、第２のパルス判別手段１７ｃが構成される。

【００８５】上記のように構成すると、機関の始動時に
データ規模判定手段によりＴｎ＊ｋ及びＴｎ−１の少な
くとも一方が２バイトのデータであると判定されたとき
にのみ２バイトの演算を行えばよく、機関の回転速度が
上昇した後は１バイトの演算を行えばよいため、基準パ
ルスの気筒判別処理に要する時間を更に短縮して点火時
期の遅れを少なくすることができる。

【００８６】Ｔｎ＊ｋ（ｋ＝２）のデータ量が１バイト
を超えるのは、機関の回転速度が１０１［ｒｐｍ］以下
の場合のみであり、回転速度が１０２［ｒｐｍ］以上に
なるとＴｎ＊ｋのデータ量は１バイト以内に収まる。従
って、２バイトの演算が必要になるのは、機関の始動時
のみであり、機関が始動した後は、常に１バイトの演算
により基準パルスの気筒判別を行うことができる。

【００８７】従って、上記のように構成すると、機関の
始動時にデータ規模判定手段によりＴｎ＊ｋ及びＴｎ−
１の少なくとも一方が２バイトのデータであると判定さ
れたときにのみ２バイトの演算を行えばよく、機関が始
動した後は１バイトの演算を行えばよいため、基準パル
スの気筒判別処理に要する時間を更に短縮して点火時期
の遅れを少なくすることができる。

【００８８】上記の例では、パルサがリラクタの回転方
向の後端側のエッジを検出したときに発生する後端エッ
ジ検出パルスＶｓ２を、点火時期の計測を開始するタイ
ミングを定める基準パルスとして用いているが、パルサ
がリラクタの回転方向の前端側のエッジを検出したとき
に発生する前端エッジ検出パルスＶｓ１を基準パルスと
して用いるようにしてもよい。

【００８９】上記の例では、クロックパルスの周期を１
μｓｅｃとしたが、クロックパルスの周期は上記の例に
限定されない。

【００９０】上記の例では、点火回路１がコンデンサ放
電式の回路からなっているが、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。

【００９１】上記の実施形態では、４気筒の内燃機関を
点火する場合を例にとったが、本発明は、２気筒以上の
多気筒内燃機関を点火する点火装置に広く適用すること
ができる。

【００９２】上記の実施形態では、ロータに設けられた
各リラクタが機関の気筒に１対１で対応しているが、本
発明において、必ずしもこのように各リラクタが機関の
気筒に１対１で対応している必要がないのは、課題を解
決するための手段の項で述べた通りである。例えば、上
記の実施形態において、内燃機関が２サイクル４気筒機
関である場合には、点火回路Ｕ２とＵ４のそれぞれの点
火コイルを同時発火コイルとして、それぞれの点火コイ
ルの二次コイルを２つの気筒の点火プラグに接続する構
成をとることにより、点火回路Ｕ１及びＵ３を省略する
ことができる。この場合、信号発生装置のロータにはリ
ラクタｒ２とｒ４のみを設けて、各リラクタを点火時期
が１８０°異なる２つの気筒に対応させるようにすれば
よい。

【００９３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、８ビッ
トのタイマと、このタイマが２５６個のクロックパルス
を計数する毎にマイクロコンピュータが実行するプログ
ラムに割り込みをかけて、この割り込みの回数を最大２
バイトのデータとしてＲＡＭに記憶する割り込み回数記
憶手段とを備えたリラクタ通過時間データ計測手段を設
けて、このリラクタ通過時間データ計測手段に仮想の１
６ビットタイマとしての動作を行わせるするとともに、
パルサが各後端エッジ検出パルスが発生したときに上記
割り込み回数記憶手段から読み出した割り込み回数をリ
ラクタ通過時間データとして、このリラクタ通過時間デ
ータから各パルスがいずれの気筒に対応するパルスであ
るかを判別するようにパルス判別手段を構成したので、
安価な８ビットタイマを用いて、１６ビットの値をとる
時間を計測することができる。

【００９４】また上記仮想の１６ビットタイマが計測す
るパルスの周期はクロックパルスの周期の２５６倍にな
るため、機関の回転速度が５０ないし１００［ｒｐｍ］
のように低い領域でも、該１６ビットタイマがオーバフ
ローすることはない。従って、本発明によれば、機関の
回転速度が１００［ｒｐｍ］のときはもちろん、５０
［ｒｐｍ］のときでも、２バイトを超える計算式や数値
を用いることなく、パルスの気筒判別処理を行うことが
でき、パルスの気筒判別に要する時間を短くして点火時
期の遅れを少なくすることができる。

【００９５】また本発明において、リラクタ通過時間デ
ータＴｎに定数ｋ（ｋは１以上の実数）を乗じたデータ
Ｔｎ＊ｋ及び１つ前のリラクタ通過時間データＴｎ−１
の双方が１バイトのデータであるか少なくとも一方が２
バイトのデータであるかを判定するデータ規模判定手段
を設けて、このデータ規模判定手段によりデータＴｎ＊
ｋ及びＴｎ−１の少なくとも一方が２バイトのデータで
あると判定されたときに、データＴｎ＊ｋとＴｎ−１と
の間にＴｎ−１＞Ｔｎ＊ｋの関係が成立しているか否か
の判定を２バイトの演算式を用いて行い、データ規模判
定手段によりデータＴｎ＊ｋ及びＴｎ−１が共に１バイ
トのデータであると判定されたときにはＴｎ−１＞Ｔｎ
＊ｋの関係が成立しているか否かの判定を１バイトの演
算式を用いて行うようにした場合には、機関の始動時に
データ規模判定手段によりＴｎ＊ｋ及びＴｎ−１の少な
くとも一方が２バイトのデータであると判定されたとき
にのみ２バイトの演算を行えばよく、機関の回転速度が
上昇した後は１バイトの演算を行えばよいため、基準パ
ルスの気筒判別処理に要する時間を更に短縮して点火時
期の遅れを少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の対象とする多気筒内燃機関用点火装置
の構成例を示した構成図である。

【図２】図１の点火装置で用いるパルサの出力波形と、
リラクタ通過時間を計測するタイマの計測動作と、マイ
クロコンピュータに与えられる割り込み信号とを示した
タイミングチャートである。

【図３】本発明の第１の実施形態の構成を示したブロッ
ク図である。

【図４】本発明の第２の実施形態の構成を示したブロッ
ク図である。

【図５】本発明に係わる点火装置において、パルサが前
端エッジ検出パルスを発生したときに行われる割り込み
ルーチン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６】本発明の第１の実施形態において、パルサが後
端エッジ検出パルスを発生したときに実行される割り込
みルーチン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７】本発明に係わる点火装置において、８ビットタ
イマが２５６μｓｅｃを計測する毎に実行される割り込
みルーチン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８】本発明の第２の実施形態において、パルサが後
端エッジ検出パルスを発生したときに実行される割り込
みルーチン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９】従来の多気筒内燃機関用点火装置においてパル
サが後端エッジ検出パルスを発生したときに実行される
割り込みルーチンのアルゴリズムの一例を示したフロー
チャートである。

【語句の説明】

１…点火回路，２…信号発生装置、３…点火時期制御装
置、５…電源回路、１１…８ビットタイマ、１２…回転
速度演算手段、１３…点火時期決定手段、１４…タイマ
割り込み手段、１５…割り込み回数記憶手段、１６…リ
ラクタ通過時間データ記憶手段、１７…パルス判別手
段、１７ａ…データ規模判定手段、１７ｂ…第１のパル
ス判別手段、１７ｃ…第２のパルス判別手段、１８…点
火信号発生手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 45/00 ３７６ Ｆ０２Ｐ 3/04 ３０３Ｇ Ｆ０２Ｐ 3/04 ３０３ 7/067 ３０２Ｃ 7/067 ３０２ 5/15 Ｃ 17/00 Ｅ 17/00 Ｕ Ｆターム(参考） 3G019 AB01 AC01 BA02 DB07 DB13 DC06 GA01 GA02 GA05 HA15 HA16 3G022 CA01 FA02 GA01 GA02 GA05 3G084 BA00 BA17 CA01 DA04 DA06 EA05 EC02 EC05 FA33 FA35 FA39

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２以上の気筒を有する多気筒内燃機関の
   少なくとも１つの気筒に対応しているリラクタをｎ個
   （ｎは２以上の整数）有して、１つのリラクタの極弧角
   が他のリラクタの極弧角よりも大きく設定されたロータ
   と前記ロータの各リラクタの回転方向の前端側エッジ及
   び後端側エッジをそれぞれ検出したときに前端エッジ検
   出パルス及び後端エッジ検出パルスを発生するパルサと
   を備えて前記ロータが前記内燃機関の回転軸に取り付け
   られた信号発生装置と、前記内燃機関の各気筒に対応す
   る点火信号が与えられたときに各気筒で点火動作を行わ
   せる点火回路と、マイクロコンピュータを用いて前記点
   火回路に各気筒用の点火信号を与える時期を制御する点
   火時期制御装置とを備え、 前記点火時期制御装置は、前記パルサが各リラクタの前
   端側エッジを検出して前端エッジ検出パルスを発生して
   から続いて同じリラクタの後端側エッジを検出して後端
   エッジ検出パルスを発生するまでの時間に相当するデー
   タをリラクタ通過時間データとして計測するリラクタ通
   過時間データ計測手段と、前記極弧角が大きい１つのリ
   ラクタに対して計測したリラクタ通過時間データと他の
   リラクタに対して計測したリラクタ通過時間データとを
   比較して前記パルサが発生する一連の前端エッジ検出パ
   ルス及び後端エッジ検出パルスがそれぞれいずれの気筒
   に対応するパルスであるかを判別するパルス判別手段
   と、前記内燃機関の各気筒の点火時期を決定する点火時
   期決定手段と、前記点火時期決定手段により決定された
   各気筒の点火時期を前記パルス判別手段により判別され
   た各気筒に対応する前端エッジ検出パルスの発生タイミ
   ングまたは後端エッジ検出パルスの発生タイミングを基
   準として検出して、各気筒の点火時期を検出したときに
   前記点火回路に与える各気筒用の点火信号を発生する点
   火信号発生手段とを備えている多気筒内燃機関用点火装
   置において、 前記リラクタ通過時間データ計測手段は、クロックパル
   スを計数することにより計時動作を行う８ビットのタイ
   マと、前記タイマが２５６個のクロックパルスを計数す
   る毎に前記マイクロコンピュータが実行するプログラム
   に割り込みをかけて、この割り込みの回数を最大２バイ
   トのデータとしてＲＡＭに記憶する割り込み回数記憶手
   段とを備え、 前記パルス判別手段は、前記パルサが各後端エッジ検出
   パルスが発生したときに前記割り込み回数記憶手段から
   読み出した割り込み回数を前記リラクタ通過時間データ
   として各パルスがいずれの気筒に対応するパルスである
   かを判別するように構成されていること、 を特徴とする多気筒内燃機関用点火装置。
2. 【請求項２】 ２以上の気筒を有する多気筒内燃機関の
   少なくとも１つの気筒に対応しているリラクタをｎ個
   （ｎは２以上の整数）有して、１つのリラクタの極弧角
   が他のリラクタの極弧角よりも大きく設定されたロータ
   と前記ロータの各リラクタの回転方向の前端側エッジ及
   び後端側エッジをそれぞれ検出したときに前端エッジ検
   出パルス及び後端エッジ検出パルスを発生するパルサと
   を備えて前記ロータが前記内燃機関の回転軸に取り付け
   られた信号発生装置と、前記内燃機関の各気筒に対応す
   る点火信号が与えられたときに各気筒で点火動作を行わ
   せる点火回路と、マイクロコンピュータを用いて前記点
   火回路に各気筒用の点火信号を与える時期を制御する点
   火時期制御装置とを備え、 前記点火時期制御装置は、前記パルサが各リラクタの前
   端側エッジを検出して前端エッジ検出パルスを発生して
   から続いて同じリラクタの後端側エッジを検出して後端
   エッジ検出パルスを発生するまでの時間に相当するデー
   タをリラクタ通過時間データとして計測するリラクタ通
   過時間データ計測手段と、前記極弧角が大きい１つのリ
   ラクタに対して計測したリラクタ通過時間データと他の
   リラクタに対して計測したリラクタ通過時間データとの
   差に基づいて前記パルサが発生する一連の前端エッジ検
   出パルス及び後端エッジ検出パルスがそれぞれいずれの
   気筒に対応するパルスであるかを判別するパルス判別手
   段と、前記内燃機関の各気筒の点火時期を決定する点火
   時期決定手段と、前記点火時期決定手段により決定され
   た各気筒の点火時期を前記パルス判別手段により判別さ
   れた各気筒に対応する前端エッジ検出パルスの発生タイ
   ミングまたは後端エッジ検出パルスの発生タイミングを
   基準として検出して、各気筒の点火時期を検出したとき
   に前記点火回路に各気筒用の点火信号を与える点火時期
   検出手段とを備えている多気筒内燃機関用点火装置にお
   いて、 前記リラクタ通過時間データ計測手段は、クロックパル
   スを計数することにより計時動作を行う８ビットのタイ
   マと、前記タイマが２５６個のクロックパルスを計数す
   る毎に前記マイクロコンピュータが実行するプログラム
   に割り込みをかけて、この割り込みの回数を最大２バイ
   トのデータとしてＲＡＭに記憶する割り込み回数記憶手
   段とを備え、 前記パルス判別手段は、前記パルサが各後端エッジ検出
   パルスを発生したときに前記割り込み回数記憶手段によ
   り記憶されている割り込み回数を前記リラクタ通過時間
   データとして記憶するリラクタ通過時間データ記憶手段
   と、前記リラクタ通過時間データ記憶手段により新たに
   記憶されたリラクタ通過時間データＴｎに定数ｋ（ｋは
   １以上の実数）を乗じた値Ｔｎ＊ｋと１つ前の後端エッ
   ジ検出パルスが発生したときに前記リラクタ通過時間デ
   ータ記憶手段により記憶されたリラクタ通過時間データ
   Ｔｎ−１との間にＴｎ−１＞Ｔｎ＊ｋの関係が成立した
   ときに今回発生した後端エッジ検出パルスが特定の気筒
   に対応するパルスであると判別し、前記Ｔｎ＊ｋとＴｎ
   −１との間にＴｎ−１＞Ｔｎ＊ｋの関係が成立しないと
   きに今回発生した後端エッジ検出パルスが特定の気筒以
   外の他の気筒に対応するパルスであると判別するパルス
   判別手段とを備えていること、 を特徴とする多気筒内燃機関用点火装置。
3. 【請求項３】 ２以上の気筒を有する多気筒内燃機関の
   少なくとも１つの気筒に対応しているリラクタをｎ個
   （ｎは２以上の整数）有して、１つのリラクタの極弧角
   が他のリラクタの極弧角よりも大きく設定されたロータ
   と前記ロータの各リラクタの回転方向の前端側エッジ及
   び後端側エッジをそれぞれ検出したときに前端エッジ検
   出パルス及び後端エッジ検出パルスを発生するパルサと
   を備えて前記ロータが前記内燃機関の回転軸に取り付け
   られた信号発生装置と、前記内燃機関の各気筒に対応す
   る点火信号が与えられたときに各気筒で点火動作を行わ
   せる点火回路と、マイクロコンピュータを用いて前記点
   火回路に各気筒用の点火信号を与える時期を制御する点
   火時期制御装置とを備え、 前記点火時期制御装置は、前記パルサが各リラクタの前
   端側エッジを検出して前端エッジ検出パルスを発生して
   から続いて同じリラクタの後端側エッジを検出して後端
   エッジ検出パルスを発生するまでの時間に相当するデー
   タをリラクタ通過時間データとして計測するリラクタ通
   過時間データ計測手段と、前記極弧角が大きい１つのリ
   ラクタに対して計測したリラクタ通過時間データと他の
   リラクタに対して計測したリラクタ通過時間データとの
   差に基づいて前記パルサが発生する一連の前端エッジ検
   出パルス及び後端エッジ検出パルスがそれぞれいずれの
   気筒に対応するパルスであるかを判別するパルス判別手
   段と、前記内燃機関の各気筒の点火時期を決定する点火
   時期決定手段と、前記点火時期決定手段により決定され
   た各気筒の点火時期を前記パルス判別手段により判別さ
   れた各気筒に対応する前端エッジ検出パルスの発生タイ
   ミングまたは後端エッジ検出パルスの発生タイミングを
   基準として検出して、各気筒の点火時期を検出したとき
   に前記点火回路に各気筒用の点火信号を与える点火時期
   検出手段とを備えている多気筒内燃機関用点火装置にお
   いて、 前記リラクタ通過時間データ計測手段は、クロックパル
   スを計数することにより計時動作を行う８ビットのタイ
   マと、前記タイマが２５６個のクロックパルスを計数す
   る毎に前記マイクロコンピュータが実行するプログラム
   に割り込みをかけて、この割り込みの回数を最大２バイ
   トのデータとしてＲＡＭに記憶する割り込み回数記憶手
   段とを備え、 前記パルス判別手段は、前記パルサが各後端エッジ検出
   パルスを発生したときに前記割り込み回数記憶手段によ
   り記憶されている割り込み回数を前記リラクタ通過時間
   データとして記憶するリラクタ通過時間データ記憶手段
   と、今回の後端エッジ検出パルス発生時に前記リラクタ
   通過時間データ記憶手段により記憶された今回のリラク
   タ通過時間データＴｎに定数ｋ（ｋは１以上の実数）を
   乗じたデータＴｎ＊ｋ及び１つ前の後端エッジ検出パル
   スが発生したときに前記リラクタ通過時間データ記憶手
   段により記憶された前回のリラクタ通過時間データＴｎ
   −１の双方が１バイトのデータであるか少なくとも一方
   が２バイトのデータであるかを判定するデータ規模判定
   手段と、前記データ規模判定手段によりデータＴｎ＊ｋ
   及びＴｎ−１の少なくとも一方が２バイトのデータであ
   ると判定されたときに、データＴｎ＊ｋとＴｎ−１との
   間にＴｎ−１＞Ｔｎ＊ｋの関係が成立しているか否かの
   判定を２バイトの演算式を用いて行ってＴｎ−１＞Ｔｎ
   ＊ｋの関係が成立していると判定されたときに今回発生
   した後端エッジ検出パルスが特定の気筒に対応するパル
   スであると判別する第１のパルス判別手段と、前記デー
   タ規模判定手段によりデータＴｎ＊ｋ及びＴｎ−１が共
   に１バイトのデータであると判定されたときに今回のリ
   ラクタ通過時間データＴｎに定数ｋ（ｋは１以上の実
   数）を乗じた値Ｔｎ＊ｋと前回のリラクタ通過時間デー
   タＴｎ−１との間にＴｎ−１＞Ｔｎ＊ｋの関係が成立し
   ているか否かの判定を１バイトの演算式を用いて行っ
   て、Ｔｎ−１＞Ｔｎ＊ｋの関係が成立していると判定さ
   れたときに今回発生した後端エッジ検出パルスが特定の
   気筒に対応するパルスであると判別する第２のパルス判
   別手段とを備えていること、 を特徴とする多気筒内燃機関用点火装置。