JP2638804B2

JP2638804B2 - 点火装置の故障モニター信号発生装置

Info

Publication number: JP2638804B2
Application number: JP62113767A
Authority: JP
Inventors: 耕一外山; 稔仁野中
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1987-05-11
Filing date: 1987-05-11
Publication date: 1997-08-06
Anticipated expiration: 2012-08-06
Also published as: JPS63280867A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は内燃機関の点火装置の作動状態をエンジン制
御ユニットに点火モニター信号として出力する点火装置
の故障モニター信号発生装置に関する。

［従来の技術］点火信号の異常または点火装置の異常等の原因で点火
コイルに点火が行われず、内燃機関に燃料が供給され続
けると、不完全燃焼により有毒ガスが発生するととも
に、未燃焼の燃料が排気路中に設けられた触媒内で反応
し、触媒の過熱を引き起こす問題点を備えていた。

このような不都合を解消する従来技術として、特開昭
57−86569号公報が公知である。

この公知技術は、点火装置に、点火コイルの１次側電
圧を検出してパルス信号をエンジン制御ユニットに出力
する点火検出回路を設けたもので、エンジン制御ユニッ
トにエンジン回転角に応じたパルス信号が入力されない
場合に、点火装置の異常を検出し、例えば燃料噴射を停
止し得るよう構成されていた。

一方、近年の内燃機関は、各点火栓ごとに点火コイル
を設けた点火装置が用いられる場合がある。この各点火
栓ごとに点火コイルを用いたものは、例えば６気筒エン
ジンなど、内燃機関の気筒数が多い場合は、各気筒数に
応じた点火検出回路が必要となる。このため、複数の点
火コイルに応じて点火検出回路を設けると、回路数の増
加により全体としての電気回路および配線等が複雑とな
り、潜在的な故障確率が増大するとともに、製造コスト
が高くなる問題点を備えていた。

そこでこのような問題点を解決する技術として特開昭
61−58974号公報が公知である。

この公知技術は、点火コイルの１次コイルに発生する
１次電圧を検出して所定幅の単安定信号を発生する単安
定回路を各点火コイルごとに設け、その単安定回路の出
力するモニター信号を論理演算回路（オア回路）で一本
化して、エンジン制御ユニットに出力するものである。

［発明が解決しようとする問題点］単安定回路は、回路内部に時限用のコンデンサを備え
る。そして、特開昭61−58974号に示すものは、単安定
回路が気筒数必要となる。つまり、単安定回路の回路構
成に必要で、比較的大型なコンデンサの使用数が、内燃
機関の気筒数に応じて複数個必要になる。その結果、点
火装置が大型化する問題点を有していた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、点火コ
イルを複数用いた点火装置の故障監視回路を小型化する
ことを目的とする。

［問題点を解決するための手段］本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手
段を採用した。

エンジン制御ユニットから出力されて、複数の点火コ
イルへの点火時期を決定する１本の点火時期信号および
前記複数の点火コイルを順次駆動するための振り分け信
号に応じて、前記複数の点火コイルの各１次コイルに点
火信号を発生させる点火信号発生回路と、前記点火時期
信号を受けて所定幅の単安定信号を発生する単安定回路
と、前記複数の点火コイルのそれぞれに対応して設けら
れ、前記点火信号によってセットされるとともに、前記
単安定信号によってリセットされて、前記複数の点火コ
イルのそれぞれに対応した１ビットの点火モニター信号
を発生する複数の双安定回路と、少なくとも１つの前記
双安定回路より前記点火モニター信号が発生した時に、
その点火モニター信号を１ビットの信号として前記エン
ジン制御ユニットへ出力する論理演算回路とを具備する
ことを特徴とする。

また、前記複数の双安定回路より出力される前記点火
モニター信号は、前記振り分け信号とそれぞれ相互関連
せしめて論理演算されることを特徴とする。

［作用］エンジン制御ユニットは、１本の点火時期信号および
複数の点火振り分け信号を出力する。

点火信号発生回路は、エンジン制御ユニットから１本
の点火時期信号と複数の点火振り分け信号とを受けて、
複数の点火コイルの各１次コイルに点火信号を発生さ
せ、２次コイルに高電圧を発生させて点火栓に火花放電
を発生させる。

一方、点火信号発生回路によって各点火コイルに発生
した点火信号は、各点火コイルに対応して設けられ複数
の双安定回路をセットする。また、１つの単安回路は、
前記の点火時期信号を受けて所定幅の単安定信号を出力
し、この単安定信号によって複数の双安定回路をリセッ
トする。

これにより、各双安定回路は、対応した点火コイルの
１次コイルに点火信号が発生すると、所定幅のモニター
信号（パルス信号）を発生する。そして、各双安定回路
のうち少なくとも１つの双安定回路よりモニター信号が
発生した時に、そのモニター信号が論理演算回路より１
ビットの信号としてエンジン制御ユニットへ出力され
る。エンジン制御ユニットは、論理演算回路より出力さ
れるモニター信号を監視することによって、点火装置自
身の故障および点火振り分け信号の異常を検出すること
ができる。

［発明の効果］本発明によれば、複数の点火コイルの作動状態を検出
する装置の中に、単安定回路を１つで済ませることがで
きる。その結果、単安定回路の回路構成に必要で、比較
的大型なコンデンサの使用数を１つで済ませることがで
きる。これにより、従来、気筒数に応じた複数の単安定
回路を用いて大型化していた点火装置の故障監視回路
を、小型化することができる。

［実施例］次に、本発明の点火装置の故障モニター信号発生装置
を図面に示す一実施例に基づき説明する。

第１図は、本発明の点火装置の点火信号発生装置およ
び故障モニター信号発生装置の電気回路図を示し、第２
図は点火装置各部の信号の発生タイミングを表すタイム
チャートを示す。

点火装置１は、エンジン制御ユニット２より出力され
る１本の点火時期信号IGtおよび複数（本実施例では２
本）の点火振り分け信号IGd1、IGd2に基づき、３つの点
火コイル３、４、５の１次コイルに点火信号ｉ、ｊ、ｋ
を発生させる点火信号発生回路６を備えるとともに、各
点火コイル３、４、５の作動状態をモニター信号IGfと
してエンジン制御ユニット２へ発生するモニター信号発
生開回路７を備え、スイッチ８を投入することにより、
図示しない車両用電源に接続されて作動する。

エンジン制御ユニット２は内燃機関の回転角度、回転
速度、吸入空気量、冷却水温度等の要素にもとづいて、
３つの点火コイル３、４、５の点火の時期を設定する点
火時期信号IGt、および３つの点火コイル３、４、５を
順次駆動するための点火振り分け信号IGd1、IGd2を発生
するとともに、内燃機関の燃料や供給時期や、供給量な
どを制御する。

点火コイル３、４、５は、それぞれ１次コイルおよび
２次コイルを備え、各１次コイルの一端は、スイッチ８
を介して車両用電源に接続され、他端が点火信号発生回
路６の点火信号ｉ、ｊ、ｋを発生する端子に接続され
る。また、各２次コイルは、一端がスイッチ８を介して
車両用電源に接続され、他端が６気筒内燃機関の燃焼室
の上部に配設された６つの点火栓（図示しない）のう
ち、それぞれ２つづつに接続されている。そして、各１
次コイルに点火信号ｉ、ｊ、ｋが与えられると各２次コ
イルに高電圧が発生し、点火栓が燃焼室内で火花放電を
発生する。

点火信発生回路６は、エンジン制御ユニット２から入
力された振り分け信号IGd1、IGd2、および点火時期信号
IGtを波形整形する波形整形回路９、10、11を備える。
この波形整形回路11によって波形整形されたタイミング
信号ａは、閉角度制御回路12により、点火コイル３、
４、５の１次コイルの通電時間を制御する通電時間制御
信号ｂとして、３つのアンド回路13、14、15の入力端子
に出力される。一方、波形整形回路９、10によって波形
整形された第１振り分け信号ｃ、第２振り分け信号ｄ
は、それぞれアンド回路13、14の入力端子に出力され
る。また、第１振り分け信号ｃ、第２振り分け信号ｄ
は、複号化ゲート（負論理アンド回路）16に入力し、第
３振り分け信号ｅとしてアンド回路15の入力端子に出力
される。

アンド回路13、14、15の発生する信号ｆ、ｇ、ｈは、
それぞれnpn型トランジスタ17、18、19のベースに入力
される。各トランジスタ17、18、19のコレクタは、点火
コイル３、４、５の１次コイルに接続され、各エミッタ
は電流検出抵抗20を介してアースされる。この各コレク
タに発生する信号が、点火信号ｉ、ｊ、ｋとなる。

なお、図中に示す電流検出抵抗20は、点火コイル３、
４、５に流れる電流を、閉角度制御回路12で検知するも
のである。

モニター信号発生回路７は、３つの点火コイル３、
４、５に対応して設けられた３つの双安定回路21、22、
23を備える。各双安定回路21、22、23のセット端子は、
コンデンサ24、25、26および各セット端子に印加される
電圧を分圧する抵抗体27〜32を介して、各トランジスタ
17、18、19のコレクタ側に接続されている。これによ
り、各双安定回路21、22、23は、各トランジスタ17、1
8、19のコレクタに発生するインパルス状の点火信号
ｉ、ｊ、ｋによりセットされて、それぞれ１ビットのモ
ニター信号ｍ、ｎ、ｏを出力する。

一方、モニター信号発生回路７は、エンジン制御ユニ
ットの発生する点火時期信号IGtを受けて、所定幅の単
安定信号１を各双安定回路21、22、23のリセット端子に
出力する単安定回路33を備える。そして、各双安定回路
21、22、23は単安定回路33のトリガ信号の立下がりによ
りリセットされる。

各双安定回路21、22、23の発生するモニター信号ｍ、
ｎ、ｏは、ゲート回路（１端子を負論理としたアンド回
路）34、35、36で、複合化された振り分け信号ｃ、ｄ、
ｅと論理演算された後、本発明にかかる論理演算回路で
あるオア回路37で一本化されて１ビットのモニター信号
ｐとして出力される。このモニター信号ｐは、ドライブ
回路38によって増幅され、エンジン制御ユニット２へモ
ニター信号IGfとして出力される。

次に、本発明の点火装置の故障モニター信号発生装置
の作動について、第１図の電気回路図および第２図のタ
イムチャートを参照しながら説明する。

まず、エンジン制御ユニット２より１本の点火時期信
号IGtと２本の点火振り分け信号IGd1、IGd2が点火信号
発生回路６に出力される。点火時期信号IGtは、波形整
形回路11で波形整形され、タイミング信号ａとして出力
される。タイミング信号ａは、閉角度制御回路12によっ
て通電時間制御信号ｂに変換され、アンド回路13、14、
15に入力される。一方、振り分け信号IGd1、IGd2は、波
形整形回路９、10で波形整形された振り分け信号ｃ、ｄ
としてアンド回路13、14に入力され、複号化ゲート回路
16によって論理演算された振り分け信号ｅは、アンド回
路15に入力される。

そして、各アンド回路13、14、15の出力信号ｆ、ｇ、
ｈがHiとなると、トランジスタ17、18、19がONする。そ
して、トランジスタ17、18、19がONからOFFに切替わる
ときに、トランジスタ17、18、19のコレクタの数100Vの
パルス（点火信号ｉ、ｊ、ｋ）が発生し、各点火コイル
３、４、５の２次コイルに高電圧が発生して、図示しな
い点火栓が火花放電する。

この各点火コイル３、４、５の２次コイルに高電圧が
発生する際、数100Vの点火信号ｉ、ｊ、ｋが、コンデン
サ24、25、26により直流分がカットされ、抵抗27と28、
29と30、31と32とによりそれぞれ分圧された後、双安定
回路21、22、23にセット信号として入力する。一方、単
安定回路33は、点火時期信号IGtに応じた所定幅の単安
定信号１を双安定回路21、22、23にリセット信号として
入力する。

従って各双安定回路21、22、23の出力するそれぞれ１
ビットのモニター信号ｍ、ｎ、ｏは、振り分け信号ｃ、
ｄ、ｅとゲート回路34、35、36で論理演算される。これ
により、振り分け信号ｃ、ｄ、ｅが正常であれば、ゲー
ト回路34、35、36からモニター信号ｍ、ｎ、ｏが、その
まま出力される。また、振り分け信号ｃ、ｄ、ｅが接続
線の断線等で異常の場合は、ゲート回路34、35、36から
正常なモニター信号ｍ、ｎ、ｏが出力されなくなる。

このようにしてゲート回路34、35、36を通ったモニタ
ー信号ｍ、ｎ、ｏは、オア回路37で一本化されて１ビッ
トのモニター信号ｐとして出力され、次のドライブ回路
38によって増幅された後、各点火コイル３、４、５への
通電信号に関する情報を担った点火モニター信号IGfと
して、エンジン制御ユニット２ヘ出力される。

以上のように、本発明の点火装置の故障モニター信号
発生装置は、３つの点火コイル３、４、５に関する点火
のモニター信号IGfをエンジン制御ユニット２に出力す
るのに、単安定回路33を１つで済ませることができる。
このため、単安定回路の構成に必要で、比較的大型なコ
ンデンサの使用数を１つで済ませることができる。これ
により、従来複数の単安定回路を用いることにより大型
化していた点火装置の故障モニター信号発生回路を、小
型化することが可能となる。

なお、本発明の実施例では、３つの点火コイルを駆動
する点火装置について述べたが、２個以上の点火コイル
を駆動する点火装置であれば本実施例とほぼ同様の態様
で実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の点火装置の電気回路図、第２図は点火
装置各部の信号の発生タイミングを示すタイムチャート
である。図中１……点火装置、２……エンジン制御ユニット、
３、４、５……点火コイル、６……点火信号発生回路、
７……モニター信号発生回路、21、22、23……双安定回
路、33……単安定回路、37……オア回路（論理演算回
路）、IGt……点火時期信号、IGd1、IGd2……振り分け
信号、IGf……点火モニター信号

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）エンジン制御ユニットから出力され
て、複数の点火コイルへの点火時期を決定する１本の点
火時期信号および前記複数の点火コイルを順次駆動する
ための振り分け信号に応じて、前記複数の点火コイルの
各１次コイルに点火信号を発生させる点火信号発生回路
と、（ｂ）前記点火時期信号を受けて所定幅の単安定信号を
発生する単安定回路と、（ｃ）前記複数の点火コイルのそれぞれに対応して設け
られ、前記点火信号によってセットされるとともに、前
記単安定信号によってリセットされて、前記複数の点火
コイルのそれぞれに対応した１ビットの点火モニター信
号を発生する複数の双安定回路と、（ｄ）少なくとも１つの前記双安定回路より前記点火モ
ニター信号が発生した時に、その点火モニター信号を１
ビットの信号として前記エンジン制御ユニットへ出力す
る論理演算回路とを具備する点火装置の故障モニター信号発生装置。
【請求項２】前記複数の双安定回路より出力される前記
点火モニター信号は、前記振り分け信号とそれぞれ相互
関連せしめて論理演算されることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の点火装置の故障モニター信号発生
装置。