JP4407816B2

JP4407816B2 - Ignition system for engine

Info

Publication number: JP4407816B2
Application number: JP2004307148A
Authority: JP
Inventors: 清正中内; 明下山
Original assignee: Kokusan Denki Co Ltd
Current assignee: Kokusan Denki Co Ltd
Priority date: 2004-10-21
Filing date: 2004-10-21
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2024-10-21
Also published as: JP2006118435A

Description

本発明は、マイクロプロセッサを用いてエンジンの点火時期を制御するエンジン用点火装置に関するものである。 The present invention relates to an engine ignition device that controls the ignition timing of an engine using a microprocessor.

マイクロプロセッサを用いてエンジンの点火時期を制御する点火装置は、図６に示すように、エンジン１の点火時期を定める点火信号を発生する点火信号発生部２と、点火信号が発生したときに点火用高電圧を発生する点火回路３とにより構成される。この種の点火装置は例えば特許文献１に示されている。 As shown in FIG. 6, the ignition device that controls the ignition timing of the engine using a microprocessor includes an ignition signal generator 2 that generates an ignition signal that determines the ignition timing of the engine 1, and ignition when an ignition signal is generated. And an ignition circuit 3 for generating a high voltage. This type of ignition device is disclosed in Patent Document 1, for example.

点火信号発生部２は、エンジンの特定の気筒のピストンの上死点に相当するクランク角位置に対して一定角度進角した位置に設定された基準クランク角位置で基準信号を発生する信号発生器４と、信号発生器４が各基準信号を発生する毎に該基準信号の発生周期からエンジンの回転速度（クランク軸が１回転する間の平均回転速度）ＲＰＭを演算する回転速度演算手段５と、エンジンの回転速度と点火時期との間の関係を与える特性曲線上の多数の折れ点のそれぞれを規定する回転速度データと点火時期データとをテーブルの形に集積した構造を有する点火時期演算用マップを記憶したマップ記憶手段６と、回転速度演算手段が演算した回転速度に対して点火時期演算用マップを検索することにより得た回転速度データ及び点火時期データと演算された回転速度とを用いて補間演算を行なうことにより点火時期を演算する点火時期演算手段８′と、エンジンのクランク軸が基準クランク角位置から点火時期演算手段が演算した点火時期に相当するクランク角位置まで回転する間の予測経過時間を点火時期計時データとして演算して、該点火時期計時データを計測した時に点火信号を発生する点火信号発生手段９′とにより構成される。 The ignition signal generator 2 is a signal generator that generates a reference signal at a reference crank angle position set at a position advanced by a fixed angle with respect to a crank angle position corresponding to the top dead center of a piston of a specific cylinder of the engine. 4 and a rotation speed calculation means 5 for calculating the engine rotation speed (average rotation speed during one rotation of the crankshaft) RPM from the generation cycle of the reference signal every time the signal generator 4 generates each reference signal; For calculating the ignition timing having a structure in which rotation speed data and ignition timing data for defining each of a number of break points on the characteristic curve giving the relationship between the engine rotation speed and the ignition timing are integrated in a table form Map storage means 6 storing a map, rotation speed data and ignition timing data obtained by searching an ignition timing calculation map for the rotation speed calculated by the rotation speed calculation means; The ignition timing calculation means 8 'for calculating the ignition timing by performing an interpolation calculation using the calculated rotational speed, and the ignition timing calculated by the ignition timing calculation means from the reference crank angle position of the engine crankshaft. The estimated elapsed time during the rotation to the crank angle position is calculated as ignition timing timing data, and the ignition signal generation means 9 'generates an ignition signal when the ignition timing timing data is measured.

信号発生器４は、エンジンのクランク軸とともに回転するロータに設けられたリラクタ（突起または凹部）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て極性が異なるパルス信号を発生する。図７は信号発生器が発生するパルス信号の波形の一例をクランク角θに対して示したもので、この例では、信号発生器がリラクタの回転方向の前端側エッジを検出したとき及び後端側エッジを検出したときにそれぞれ負極性のパルス信号Ｖs1及び正極性のパルス信号Ｖs2を発生する。各パルス信号の発生位置は各パルス信号がしきい値レベルに達する位置であるが、図７においては、各パルス信号がピークに達する位置を各パルス信号の発生位置としている。信号発生器が発生するパルス信号Ｖs1及びＶs2のうち、ピストンの上死点ＴＤＣに対して一定の角度進角した位置に設定された基準クランク角位置θ1で発生するパルス信号Ｖs1が基準信号として用いられる。図７においてＡ，Ｂ及びＣは基準信号が発生するクランク角位置（基準クランク角位置）であり、Ａ，Ｂ間及びＢ，Ｃ間の角度（機械角）は３６０°である。またＤは基準クランク角位置Ｃで計測が開始される点火時期に相当するクランク角位置（点火位置）を示している。 The signal generator 4 detects a front end side edge and a rear end side edge in a rotation direction of a reluctator (protrusion or recess) provided on a rotor rotating together with the crankshaft of the engine, and generates pulse signals having different polarities. FIG. 7 shows an example of the waveform of the pulse signal generated by the signal generator with respect to the crank angle θ. In this example, when the signal generator detects the front end side in the rotation direction of the reluctator and the rear end When the side edge is detected, a negative pulse signal Vs1 and a positive pulse signal Vs2 are generated. The generation position of each pulse signal is a position where each pulse signal reaches the threshold level. In FIG. 7, the position where each pulse signal reaches the peak is the generation position of each pulse signal. Of the pulse signals Vs1 and Vs2 generated by the signal generator, the pulse signal Vs1 generated at the reference crank angle position θ1 set at a position advanced by a fixed angle with respect to the top dead center TDC of the piston is used as the reference signal. It is done. In FIG. 7, A, B, and C are crank angle positions (reference crank angle positions) where a reference signal is generated, and the angles between A and B and between B and C (mechanical angles) are 360 °. D indicates the crank angle position (ignition position) corresponding to the ignition timing at which measurement starts at the reference crank angle position C.

回転速度演算手段５は、基準信号が発生する毎にマイクロプロセッサが実行しているプログラムに割込みをかけて、Ａ，Ｂ間及びＢ，Ｃ間（３６０°の区間）をクランク軸が回転するのに要した時間（基準信号の発生周期）ＴAB及びＴBCを３６０°周期として計測し、これらの周期からＡ，Ｂ間及びＢ，Ｃ間でのエンジンの回転速度ＲＰＭを演算する。 The rotation speed calculation means 5 interrupts the program executed by the microprocessor every time the reference signal is generated, and the crankshaft rotates between A and B and between B and C (360 ° interval). Time (reference signal generation period) TAB and TBC are measured as 360 ° periods, and the engine speed RPM between A and B and between B and C is calculated from these periods.

マップ記憶手段６に記憶される点火時期演算用マップは、図４に示したように、エンジンの回転速度と点火時期との間の関係を与える特性曲線（折れ線グラフ）のｐ個の折れ点をそれぞれ規定するｐ個の回転速度を与えるデータが、回転速度が高い順に１ないしｐ番目の回転速度データＮ1ないしＮpとして順に並べられて集積されると共に、該１ないしｐ番目の回転速度データＮ1ないしＮpによりそれぞれ与えられる回転速度におけるエンジンの点火時期を与えるデータが１ないしｐ番目の点火時期データθ1ないしθpとして順に並べられて集積された構造を有する。この例では、各データが２バイトのデータからなるため、Ｘ番目のデータが格納されたＲＡＭのアドレスＡxと、Ｘ＋１番目のデータが格納されたＲＡＭのアドレスＡx+1との間には、Ａx+1＝Ａx ＋２の関係がある。 As shown in FIG. 4, the ignition timing calculation map stored in the map storage means 6 includes p break points of a characteristic curve (line graph) that gives a relationship between the engine speed and the ignition timing. Data giving p rotational speeds which are respectively defined are arranged and accumulated in order from the highest rotational speed as 1st to pth rotational speed data N1 to Np, and the 1st to pth rotational speed data N1 to Np are accumulated. Data for giving the ignition timing of the engine at the rotation speed given by Np is arranged in order and accumulated as 1st to pth ignition timing data θ1 to θp. In this example, since each data consists of 2 bytes of data, Ax is between the address Ax of the RAM where the Xth data is stored and the address Ax + 1 of the RAM where the X + 1th data is stored. There is a relationship of + 1 = Ax + 2.

点火時期演算手段８′は、図８に示したように、点火時期演算用マップを構成する回転速度データの中から、演算された回転速度ＲＰＭの前後の回転速度Ｎhigh及びＮlowとこれらの回転速度に対応する点火時期データθhigh及びθlowとを検索し、これらＮhigh及びＮlowとθhigh及びθlowと、演算された回転速度ＲＰＭとを用いて、補間演算を行なうことにより、回転速度ＲＰＭにおける点火時期データIGDATを求める。 As shown in FIG. 8, the ignition timing calculation means 8 ', among the rotation speed data constituting the ignition timing calculation map, the rotation speeds Nhigh and Nlow before and after the calculated rotation speed RPM and their rotation speeds. Ignition timing data IGDAT at the rotational speed RPM is retrieved by searching for the ignition timing data θhigh and θlow corresponding to, and performing interpolation using these Nhigh, Nlow, θhigh and θlow, and the calculated rotational speed RPM. Ask for.

点火時期演算手段７′が回転速度ＲＰＭに対して図４に示した点火時期演算用マップを検索する際には、点火時期演算用マップの回転速度データをその先頭アドレスに格納された高回転側の回転速度データＮ1から順に読み出して、読み出した回転速度データを演算された回転速度ＲＰＭと比較していき、ＲＰＭ＞Ｎxとなったときに、この回転速度データＮxをＮlowとして検索するとともに、回転速度データＮx-1をＮhighとして検索する。またＮxにおける点火時期データθx及び回転速度データＮx-1における点火時期データθx-1をそれぞれ点火時期データθhigh及びθlowとして検索し、以下の式を用いて補間演算を行なうことにより、回転速度ＲＰＭにおける点火時期データIGDATを求める。
IGDAT＝{(θhigh−θlow）／（Ｎhigh−Ｎlow)}（ＲＰＭ−Ｎlow）＋θlow …（１）
上記点火時期データIGDATは、例えば、ピストンの上死点に相当するクランク角位置ＴＤＣから点火時期に相当するクランク角位置までの角度（進み角度）［ＢＴＤＣ°］の形で与えられる。 When the ignition timing calculation means 7 'searches the ignition timing calculation map shown in FIG. 4 with respect to the rotation speed RPM, the rotation speed data of the ignition timing calculation map is stored at the head address. The rotation speed data N1 is read in order, and the read rotation speed data is compared with the calculated rotation speed RPM. When RPM> Nx, the rotation speed data Nx is searched as Nlow, The speed data Nx-1 is searched as Nhigh. Further, the ignition timing data θx in Nx and the ignition timing data θx-1 in the rotational speed data Nx-1 are searched as ignition timing data θhigh and θlow, respectively, and interpolation calculation is performed using the following formulas to obtain the rotational speed RPM. Obtain the ignition timing data IGDAT.
IGDAT = {(θhigh−θlow) / (Nhigh−Nlow)} (RPM−Nlow) + θlow (1)
The ignition timing data IGDAT is given, for example, in the form of an angle (advance angle) [BTDC °] from the crank angle position TDC corresponding to the top dead center of the piston to the crank angle position corresponding to the ignition timing.

点火信号発生手段９′は、エンジンのクランク軸が現在の回転速度ＲＰＭで、基準クランク角位置から点火時期演算手段が演算した点火時期に相当するクランク角位置まで回転する間の予測経過時間（図７の点火位置Ｄで点火を行なわせる場合にはＴDC）を点火時期計時データとして演算して、演算した点火時期計時データを基準クランク角位置Ｃで点火タイマにセットしてその計測を開始させ、点火タイマが点火時期計時データの計測を完了したときに点火位置Ｄが検出されたとして、点火信号を発生させる。 The ignition signal generating means 9 'is a predicted elapsed time during which the engine crankshaft rotates at the current rotational speed RPM from the reference crank angle position to the crank angle position corresponding to the ignition timing calculated by the ignition timing calculating means (see FIG. 7 is calculated as ignition timing timing data, the calculated ignition timing timing data is set in the ignition timer at the reference crank angle position C, and the measurement is started. Assuming that the ignition position D is detected when the ignition timer completes the measurement of the ignition timing data, an ignition signal is generated.

点火回路３は、点火コイルと、点火コイルの一次電流を制御する一次電流制御回路とからなっていて、点火信号が発生したときに一次電流制御回路が点火コイルの一次電流に急激な変化を生じさせて、該点火コイルの二次コイルに点火用の高電圧を発生させる。この点火用高電圧はエンジンの気筒に取り付けられた点火プラグに印加されるため、該点火プラグで火花放電が生じ、エンジンが点火される。 The ignition circuit 3 includes an ignition coil and a primary current control circuit that controls a primary current of the ignition coil. When an ignition signal is generated, the primary current control circuit causes a sudden change in the primary current of the ignition coil. Thus, a high voltage for ignition is generated in the secondary coil of the ignition coil. Since this high voltage for ignition is applied to a spark plug attached to the cylinder of the engine, spark discharge occurs in the spark plug, and the engine is ignited.

図９は、従来の点火装置において、ある一定間隔毎にメインルーチンにてマイクロプロセッサが実行する処理のアルゴリズムを示したフローチャートである。図９においてＮaddは回転速度データが格納されたアドレスを示し、ＩＧaddは点火時期データが格納されたアドレスを示す。また＠Ｎadd及び＠ＩＧaddはそれぞれＮadd及びＩＧaddに格納されたデータを示し、ＲＰＭは基準信号の周期から演算されたエンジンの回転速度を示している。 FIG. 9 is a flowchart showing an algorithm of processing executed by the microprocessor in the main routine at regular intervals in the conventional ignition device. In FIG. 9, Nadd indicates an address where rotational speed data is stored, and IGadd indicates an address where ignition timing data is stored. @Nadd and @IGadd indicate data stored in Nadd and IGadd, respectively, and RPM indicates the engine speed calculated from the cycle of the reference signal.

メインルーチンにて図９に示した処理が開始されると、先ずステップ１で回転速度データ（Ｎマップ）の先頭アドレス（回転速度データＮ1が格納されたＲＡＭのアドレス）をＮaddとし、点火時期データの先頭アドレス（点火時期データθ1が格納されたＲＡＭのアドレス）をＩＧaddとする。またカウンタの計数値を０にリセットする。次いでステップ２で基準信号の発生周期から演算された回転速度ＲＰＭがＮaddに格納された回転速度データ（＠Ｎadd）以上であるか否かを判定する。その結果ＲＰＭ≧＠Ｎaddでないと判定されたときには、ステップ３に進んでＮadd及びＩＧaddに２を加えるとともに、カウンタの計数値を１だけインクリメントする。次いでステップ４でカウンタの計数値が折れ点数ｐ−１以上であるか否かを判定する。その結果、カウンタの計数値が折れ点数ｐ−１以上でない場合にはステップ２に戻り、カウンタの計数値が折れ点数ｐ−１以上である場合には、ステップ５に進んでカウンタの計数値を折れ点数ｐ−１とし、ステップ６でＩＧaddにカウンタ値（＝ｐ−１）の２倍の数値を加えたアドレスに格納されたデータ［＠｛ＩＧadd＋（カウンタ値×２）｝］をIGDATとする。ステップ２でＲＰＭ≧＠Ｎaddであると判定されたときには、ステップ７に進んでカウンタの計数値が０であるか否かを判定する。その結果カウンタの計数値が０であるとき（ＲＰＭ≧Ｎ1のとき）にはステップ６に移行し、ＩＧaddにカウンタ値（＝０）の２倍の数値を加えたアドレスに格納されたデータ［＠｛ＩＧadd＋（カウンタ値×２）｝］をIGDATとする。 When the process shown in FIG. 9 is started in the main routine, first, in step 1, the leading address of the rotational speed data (N map) (the address of the RAM storing the rotational speed data N1) is set to Nadd, and the ignition timing data. IGadd is the first address (the address of the RAM storing the ignition timing data θ1). The count value of the counter is reset to zero. Next, in step 2, it is determined whether or not the rotational speed RPM calculated from the reference signal generation cycle is equal to or higher than the rotational speed data (@Nadd) stored in Nadd. As a result, when it is determined that RPM ≧ @ Nadd is not satisfied, the process proceeds to step 3 to add 2 to Nadd and IGadd and to increment the count value of the counter by 1. Next, at step 4, it is determined whether or not the count value of the counter is greater than or equal to the number of break points p-1. As a result, if the count value of the counter is not greater than or equal to the number of break points p−1, the process returns to step 2. If the count value of the counter is greater than or equal to the number of break points p−1, the process proceeds to step 5 and The data [@ {IGadd + (counter value × 2)}] stored at the address obtained by adding the number twice the counter value (= p−1) to IGadd in step 6 is defined as IGDAT. . When it is determined at step 2 that RPM ≧ @ Nadd, the routine proceeds to step 7 where it is determined whether or not the counter value is zero. As a result, when the count value of the counter is 0 (when RPM ≧ N1), the process proceeds to step 6 and the data [@ stored in the address obtained by adding IGadd to the double value of the counter value (= 0). {IGadd + (counter value × 2)}] is defined as IGDAT.

ステップ７でカウンタの計数値が０でないと判定されたときには、ステップ８に進んで、アドレスＮaddに格納された回転速度データ（＠Ｎadd）をＮlowとし、Ｎaddから２を減じたアドレスに格納された回転速度データ［＠（Ｎadd−２）］をＮhighとする。またアドレスＩＧaddに格納された点火時期データ（＠ＩＧadd）をθlowとし、アドレスＩＧadd−２に格納された点火時期データ［＠（ＩＧadd−２）］を点火時期データθhighとする。次いでステップ９で（１）式を用いて補間演算を行なうことにより、回転速度ＲＰＭにおける点火時期データIGDATを演算する。
特開平１０−１８４５１５号公報 When it is determined in step 7 that the count value of the counter is not 0, the process proceeds to step 8 in which the rotational speed data (@Nadd) stored in the address Nadd is set to Nlow and stored in the address obtained by subtracting 2 from Nadd. The rotation speed data [@ (Nadd-2)] is set to Nhigh. Further, the ignition timing data (@IGadd) stored in the address IGadd is set as θlow, and the ignition timing data [@ (IGadd-2)] stored in the address IGadd-2 is set as the ignition timing data θhigh. Next, at step 9, the interpolation timing is calculated using the equation (1) to calculate the ignition timing data IGDAT at the rotational speed RPM.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-184515

上記のように、従来の点火装置においては、回転速度ＲＰＭに対してその前後の回転速度Ｎhigh及びＮlowを点火時期演算用マップから検索する際に、点火時期演算用マップの回転速度データをその先頭アドレスに格納された高回転側の回転速度データＮ1から順に読み出して、読み出した回転速度データを演算された回転速度ＲＰＭと順次比較するようにしていたため、マップの検索に時間がかかるのを避けられなかった。そのため、図７の点火位置Ｄにおいて点火を行なわせる際に、基準クランク角位置Ｃで行なわれる割込みルーチンで、その直前の１回転の区間（基準クランク角位置ＢからＣまでの区間）で計測した時間ＴBCに基づいて演算した回転速度ＲＰＭを用いて点火時期を演算すると、演算に要する時間が、基準クランク角位置Ｃから点火位置Ｄまでエンジンが回転する間の時間ＴCDを超えることがあり、演算した点火時期を計測することができなくなることがある。 As described above, in the conventional ignition device, when the rotation speeds Nhigh and Nlow before and after the rotation speed RPM are searched from the ignition timing calculation map, the rotation speed data of the ignition timing calculation map is used as the head. Since the rotation speed data N1 on the high rotation side stored in the address is read in order and the read rotation speed data is sequentially compared with the calculated rotation speed RPM, it can be avoided that it takes time to search the map. There wasn't. Therefore, when ignition is performed at the ignition position D in FIG. 7, measurement was performed in the interval of one rotation immediately before (interval from the reference crank angle position B to C) in the interruption routine performed at the reference crank angle position C. If the ignition timing is calculated using the rotational speed RPM calculated based on the time TBC, the time required for the calculation may exceed the time TCD during which the engine rotates from the reference crank angle position C to the ignition position D. It may not be possible to measure the ignition timing.

そのため、従来の点火装置では、基準クランク角位置ＡからＢの区間で計測した時間ＴABに基づいて演算した回転速度ＲＰＭを用いて、基準クランク角位置ＢからＣの区間でメインルーチンにてマップを検索することにより、点火位置Ｄを求める演算を行なっている。 Therefore, in the conventional ignition device, a map is generated in the main routine in the section from the reference crank angle position B to C using the rotational speed RPM calculated based on the time TAB measured in the section from the reference crank angle position A to B. By searching, the calculation for obtaining the ignition position D is performed.

このように、従来の点火装置では、エンジンの点火時期を２回転前の基準信号の発生周期に基づいて演算された回転速度を用いて演算していたため、機関の急加速時や急減速時などにエンジンの回転速度が点火時期に正しく反映されないことがあり、点火時期の制御を的確に行なうことができないことがあった。 As described above, in the conventional ignition device, the engine ignition timing is calculated using the rotation speed calculated based on the generation period of the reference signal before two rotations. In addition, the engine speed may not be correctly reflected in the ignition timing, and the ignition timing may not be accurately controlled.

従って本発明の目的は、エンジンの各点火時期をその直前に検出された回転速度に基づいて演算して、エンジンの急加減速時においても、点火時期に実際のエンジンの回転速度を正しく反映させて、常に点火時期の制御を的確に行なわせることができるようにしたエンジン用点火装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to calculate each ignition timing of the engine based on the rotational speed detected immediately before it, and to accurately reflect the actual engine rotational speed in the ignition timing even during sudden acceleration / deceleration of the engine. Accordingly, an object of the present invention is to provide an engine ignition device that can always control the ignition timing accurately.

本発明は、エンジンの点火時期を定める点火信号を発生する点火信号発生部と、点火信号が発生したときに点火用高電圧を発生する点火回路とを備えたエンジン用点火装置に適用される。 The present invention is applied to an engine ignition device that includes an ignition signal generator that generates an ignition signal that determines the ignition timing of the engine, and an ignition circuit that generates an ignition high voltage when the ignition signal is generated.

本発明においては、点火信号発生部が以下の要素により構成される。
（Ａ）エンジンの回転速度と点火時期との間の関係を与える特性曲線のｐ個（ｐは２以上の整数）の折れ点をそれぞれ規定するｐ個の回転速度を与えるデータが、回転速度が高い順に１ないしｐ番目の回転速度データとして集積されると共に、該１ないしｐ番目の回転速度データによりそれぞれ与えられる回転速度におけるエンジンの点火時期を与えるデータが１ないしｐ番目の点火時期データとして集積された構造を有する点火時期演算用マップを記憶したマップ記憶手段。
（Ｂ）エンジンの特定の気筒のピストンの上死点に相当するクランク角位置に対して一定角度進角した位置に設定された基準クランク角位置で基準信号を発生する信号発生器。
（Ｃ）信号発生器が各基準信号を発生する毎に該基準信号の発生周期からエンジンの回転速度ＲＰＭを演算する回転速度演算手段。
（Ｄ）１ないしｐ番目の回転速度データによりそれぞれ与えられる回転速度でクランク軸が３６０°回転する間の経過時間を１ないしｐ番目の３６０°周期として、信号発生器が基準信号を発生したときに、第１の３６０°周期を計測対象時間としてその計測を行なわせた後、ｍ番目（ｍ＝２，３，…）の３６０°周期Ｔmとｍ−１番目の３６０°周期Ｔm-1との差Ｔm−Ｔm-1を計測対象時間として順次計測して、各計測対象時間の計測が完了する毎にカウンタの計数値をインクリメントするように構成された３６０°周期計測手段。
（Ｅ）基準信号が発生したときのカウンタの計数値ｎから該基準信号が発生する直前に計測が完了した３６０°周期がｎ（０＜ｎ＜ｐ−１）番目の３６０°周期であると認識して、該ｎ番目の３６０°周期に相当する回転速度Ｎhigh及び未だ計測が完了していないｎ＋１番目の３６０°周期に相当する回転速度Ｎlowと、該回転速度Ｎhigh及びＮlowに対して前記マップを検索することにより求めた点火時期θhigh及びθlowと、前記ｎ番目の３６０°周期の計測が完了した後に前記回転速度演算手段が演算した最新の回転速度ＲＰＭとを用いて補間演算を行なうことにより最新の回転速度における点火時期を演算する点火時期演算手段。
（Ｆ）点火時期演算手段が点火時期を演算した後直ちに演算された点火時期に相当するクランク角位置までクランク軸が回転する間の予測経過時間を点火時期計時データとして演算して、該点火時期計時データを計測することにより点火信号を発生する点火信号発生手段。 In the present invention, the ignition signal generator is composed of the following elements.
(A) Data giving p rotational speeds respectively defining p break points (p is an integer of 2 or more) of a characteristic curve that gives the relationship between the rotational speed of the engine and the ignition timing The 1st to pth rotation speed data are accumulated in descending order, and the data giving the engine ignition timing at the rotation speeds respectively given by the 1st to pth rotation speed data are accumulated as the 1st to pth ignition timing data. Map storage means for storing an ignition timing calculation map having the above-described structure.
(B) A signal generator that generates a reference signal at a reference crank angle position set at a position advanced by a fixed angle with respect to a crank angle position corresponding to the top dead center of a piston of a specific cylinder of the engine.
(C) Rotational speed calculation means for calculating the rotational speed RPM of the engine from the generation period of each reference signal every time the signal generator generates each reference signal.
(D) When the signal generator generates a reference signal with the elapsed time during which the crankshaft rotates 360 ° at the rotation speed given by the 1st to pth rotation speed data as the 1st to pth 360 ° period Then, after the first 360 ° period is measured as the measurement target time, the m-th (m = 2, 3,...) 360 ° period Tm and the (m−1) th 360 ° period Tm−1 360 ° period measuring means configured to sequentially measure the difference Tm−Tm−1 as the measurement target time and increment the count value of the counter every time measurement of each measurement target time is completed .
(E) From the count value n of the counter when the reference signal is generated, the 360 ° cycle in which the measurement is completed immediately before the reference signal is generated is the n (0 <n <p−1) th 360 ° cycle. Recognizing, the rotation speed Nhigh corresponding to the n th 360 ° cycle, the rotation speed Nlow corresponding to the n + 1 th 360 ° cycle for which measurement has not yet been completed, and the map for the rotation speeds Nhigh and Nlow By performing an interpolation operation using the ignition timings θhigh and θlow obtained by searching for the above and the latest rotation speed RPM calculated by the rotation speed calculation means after the measurement of the n th 360 ° cycle is completed. Ignition timing calculation means for calculating the ignition timing at the latest rotational speed.
(F) The predicted elapsed time during which the crankshaft rotates to the crank angle position corresponding to the calculated ignition timing immediately after the ignition timing calculating means calculates the ignition timing is calculated as ignition timing timing data, and the ignition timing is calculated. Ignition signal generating means for generating an ignition signal by measuring timing data.

上記のように、１ないしｐ番目の回転速度データによりそれぞれ与えられる回転速度でクランク軸が３６０°回転する間の経過時間を１ないしｐ番目の３６０°周期として、信号発生器が基準信号を発生したときに、第１の３６０°周期を計測対象時間としてその計測を行なわせた後、ｍ番目（ｍ＝２，３，…）の３６０°周期Ｔmとｍ−１番目の３６０°周期Ｔm-1との差Ｔm−Ｔm-1を計測対象時間として順次計測して、各計測対象時間の計測が完了する毎にカウンタの計数値をインクリメントする過程を行ない、基準信号が発生したときのカウンタの計数値ｎから該基準信号が発生する直前に計測が完了した３６０°周期がｎ（０＜ｎ＜ｐ−１）番目の３６０°周期であると認識して、該ｎ番目の３６０°周期に相当する回転速度及び未だ計測が完了していないｎ＋１番目の３６０°周期に相当する回転速度をそれぞれ補間演算に用いる回転速度Ｎhigh及びＮlowとし、これらの回転速度における点火時期データをそれぞれ補間演算に用いる点火時期データθhigh及びθlowとするようにすると、各基準信号が発生したときに補間演算に用いるデータを直ちに求めることができるため、各基準信号が発生したときにその直前の１回転に要した時間に基づいて演算された回転速度に対して点火時期の演算を行なって、演算した点火時期で点火信号を発生させることができる。従って、常にエンジンの点火時期にエンジンの回転速度を正しく反映させて、点火時期の制御を的確に行なわせることができ、エンジンの急減速時や急加速時の動作を安定にすることができる。 As described above , the signal generator generates the reference signal with the elapsed time during which the crankshaft rotates 360 ° at the rotation speed given by the 1st to pth rotation speed data as the 1st to pth 360 ° period. When the measurement is performed using the first 360 ° period as the measurement target time, the mth (m = 2, 3,...) 360 ° period Tm and the (m−1) th 360 ° period Tm−. The difference Tm-Tm-1 from 1 is sequentially measured as the measurement target time, and the count value of the counter is incremented every time measurement of each measurement target time is completed. Recognizing that the 360 ° cycle in which the measurement is completed immediately before the reference signal is generated from the count value n is the n (0 <n <p−1) th 360 ° cycle, The corresponding rotation speed and measurement are still complete. Rotational speeds corresponding to the (n + 1) -th 360 ° cycle that have not been completed are rotational speeds Nhigh and Nlow used for interpolation calculations, and ignition timing data at these rotational speeds are ignition timing data θhigh and θlow used for interpolation calculations, respectively. Thus, since the data used for the interpolation calculation can be obtained immediately when each reference signal is generated, the rotation speed calculated based on the time required for one rotation immediately before each reference signal is generated. The ignition timing can be calculated for the ignition signal, and an ignition signal can be generated at the calculated ignition timing. Accordingly, it is possible to accurately reflect the engine rotational speed in the engine ignition timing at all times to accurately control the ignition timing, and to stabilize the operation during sudden deceleration or rapid acceleration of the engine .

以上のように、本発明によれば、１ないしｐ番目の回転速度データによりそれぞれ与えられる回転速度でクランク軸が３６０°回転する間の経過時間を１ないしｐ番目の３６０°周期として、信号発生器が基準信号を発生したときに、第１の３６０°周期を計測対象時間としてその計測を行なわせた後、ｍ番目（ｍ＝２，３，…）の３６０°周期Ｔmとｍ−１番目の３６０°周期Ｔm-1との差Ｔm−Ｔm-1を計測対象時間として順次計測して、各計測対象時間の計測が完了する毎にカウンタの計数値をインクリメントする過程を行ない、基準信号が発生したときのカウンタの計数値ｎから該基準信号が発生する直前に計測が完了した３６０°周期がｎ（０＜ｎ＜ｐ−１）番目の３６０°周期であると認識して、該ｎ番目の３６０°周期に相当する回転速度及び未だ計測が完了していないｎ＋１番目の３６０°周期に相当する回転速度をそれぞれ補間演算に用いる回転速度Ｎhigh及びＮlowとし、これらの回転速度における点火時期データをそれぞれ補間演算に用いる点火時期データθhigh及びθlowとするようにしたので、各基準信号が発生したときにその直前の１回転に要した時間に基づいて演算された回転速度に対して点火時期の演算を行なって、演算した点火時期で点火信号を発生させることができる。従って、常にエンジンの点火時期に回転速度を正しく反映させて、点火時期の制御を的確に行なわせることができ、エンジンの急減速時や急加速時の動作を安定にすることができる。 As described above , according to the present invention , a signal is generated by setting the elapsed time during which the crankshaft rotates 360 ° at the rotation speeds respectively given by the 1st to pth rotation speed data as the 1st to pth 360 ° cycles. When the instrument generates a reference signal, the first 360 ° period is used as the measurement target time, and then the mth (m = 2, 3,...) 360 ° period Tm and m−1. The difference Tm−Tm−1 from the 360 ° period Tm−1 is sequentially measured as the measurement target time, and the counter value is incremented every time measurement of each measurement target time is completed. From the count value n of the counter when it is generated, the 360 ° cycle in which the measurement is completed immediately before the reference signal is generated is recognized as the n (0 <n <p−1) th 360 ° cycle, and the n Rotational speed corresponding to the 360th cycle The rotation speeds corresponding to the (n + 1) th 360 ° cycle for which the measurement has not yet been completed are the rotation speeds Nhigh and Nlow used for the interpolation calculation, respectively, and the ignition timing data θhigh used for the interpolation calculation at these rotation speeds, respectively. And θlow, the ignition timing is calculated with respect to the rotational speed calculated based on the time required for one rotation immediately before each reference signal is generated. An ignition signal can be generated. Therefore, the engine speed can always be accurately reflected in the ignition timing of the engine to accurately control the ignition timing, and the operation at the time of sudden deceleration or rapid acceleration of the engine can be stabilized.

以下図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の好ましい実施形態を示したもので、同図において１はエンジン、２は点火信号発生部、３は点火回路である。本実施形態では、エンジン１が単気筒２サイクル機関であるとしている。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a preferred embodiment of the present invention, in which 1 is an engine, 2 is an ignition signal generator, and 3 is an ignition circuit. In the present embodiment, the engine 1 is a single-cylinder two-cycle engine.

本発明においては、点火信号発生部２が、信号発生器４と、回転速度演算手段５と、点火時期演算用マップを記憶したマップ記憶手段６と、３６０°周期計測手段７と、点火時期演算手段８と、点火信号発生手段９とにより構成されている。 In the present invention, the ignition signal generator 2 includes a signal generator 4, a rotation speed calculation means 5, a map storage means 6 storing an ignition timing calculation map, a 360 ° period measurement means 7, an ignition timing calculation A means 8 and an ignition signal generating means 9 are constituted.

信号発生器４は、エンジン１のクランク軸とともに回転するロータに設けられたリラクタ（突起または凹部）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て極性が異なるパルス信号を発生するもので、従来から用いられているものと同様のものである。信号発生器４は、図５に示したように、エンジンの特定の気筒のピストンが上死点に達するクランク角位置（上死点位置）ＴＤＣに対して一定角度進角した位置に設定された基準位置θ1で負極性のパルス信号Ｖs1を発生し、基準位置θ1よりは遅れ、上死点位置よりは進んだ位置に設定されたエンジンの低速時の点火位置θ2で正極性のパルス信号Ｖs2を発生する。正極性のパルス信号Ｖs2は、エンジンの始動時及び極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。なお本実施形態では、基準信号を負極性のパルス信号Ｖs1としているが、基準信号を正極性のパルス信号としてもよいのはもちろんである。 The signal generator 4 detects a front end side edge and a rear end side edge in a rotation direction of a reluctator (protrusion or recess) provided on a rotor that rotates together with the crankshaft of the engine 1 to generate pulse signals having different polarities. It is the same as that conventionally used. As shown in FIG. 5, the signal generator 4 is set at a position advanced by a certain angle with respect to the crank angle position (top dead center position) TDC at which the piston of a specific cylinder of the engine reaches the top dead center. A negative-polarity pulse signal Vs1 is generated at the reference position θ1, and a positive-polarity pulse signal Vs2 is generated at the ignition position θ2 when the engine is at a low speed set to a position that is delayed from the reference position θ1 and advanced from the top dead center position. appear. The positive pulse signal Vs2 is used as a signal for determining the ignition timing at the start of the engine and at an extremely low speed. In this embodiment, the reference signal is a negative pulse signal Vs1, but it is needless to say that the reference signal may be a positive pulse signal.

回転速度演算手段５は、信号発生器４が各基準信号Ｖs1を発生する毎に該基準信号の発生周期（クランク軸が１回転するのに要した時間）からエンジンの回転速度ＲＰＭを演算する手段で、各基準信号が発生したときにタイマの計測値を読み込んで、前回の基準信号発生時に読み込んだタイマの計測値と今回読み込んだタイマの計測値との差をとることによりクランク軸が１回転するのに要した時間を３６０°周期として検出する手段と、この３６０°周期からエンジンの回転速度を演算する手段とにより構成される。 The rotation speed calculation means 5 is a means for calculating the rotation speed RPM of the engine from the generation period of the reference signal (the time required for one rotation of the crankshaft) every time the signal generator 4 generates each reference signal Vs1. Then, the timer measurement value is read when each reference signal is generated, and the crankshaft makes one rotation by taking the difference between the timer measurement value read when the previous reference signal was generated and the timer measurement value read this time. It comprises means for detecting the time required for this as a cycle of 360 °, and means for calculating the rotational speed of the engine from this 360 ° cycle.

マップ記憶手段６に記憶された点火時期演算用マップは、図４に示したように、エンジンの回転速度と点火時期との間の関係を与える特性曲線（折れ線）のｐ個（ｐは２以上の整数）の折れ点をそれぞれ規定するｐ個の回転速度を与えるデータが、回転速度が高い順に並べられて１ないしｐ番目の回転速度データＮ1ないしＮpとして集積されると共に、該１ないしｐ番目の回転速度データＮ1ないしＮpによりそれぞれ与えられる回転速度におけるエンジンの点火時期を与えるデータが１ないしｐ番目の点火時期データθ1ないしθpとして集積された構造を有する。本実施形態では、マップを構成する各データは２バイトのデータからなるため、Ｘ番目のデータが格納されたＲＡＭのアドレスＡxと、Ｘ＋１番目のデータが格納されたＲＡＭのアドレスＡx+1との間には、Ａx+1＝Ａx ＋２の関係がある。 As shown in FIG. 4, the ignition timing calculation map stored in the map storage means 6 has p characteristic curves (broken lines) giving a relationship between the engine speed and the ignition timing (p is 2 or more). The data giving p rotational speeds respectively defining the breakpoints of the integers) are arranged in order of increasing rotational speed and accumulated as the 1st to pth rotational speed data N1 to Np, and the 1st to pth data The data for giving the ignition timing of the engine at the rotational speeds respectively given by the rotational speed data N1 to Np is accumulated as the 1st to pth ignition timing data θ1 to θp. In the present embodiment, each data constituting the map is composed of 2-byte data, and therefore, the RAM address Ax in which the Xth data is stored and the RAM address Ax + 1 in which the X + 1th data is stored. There is a relationship of Ax + 1 = Ax + 2 between them.

３６０°周期計測手段７は、信号発生器４が各基準信号を発生してから次の基準信号を発生するまでの間、１ないしｐ番目の回転速度データによりそれぞれ与えられる回転速度でクランク軸が３６０°回転する間の経過時間である１ないしｐ番目の３６０°周期Ｔ1，Ｔ2，…を各基準信号が発生するタイミングからの経過時間として順次計測する過程を行なう手段である。 The 360 ° period measuring means 7 is configured so that the crankshaft is rotated at a rotational speed given by each of the 1st to pth rotational speed data from when the signal generator 4 generates each reference signal until the next reference signal is generated. This is a means for sequentially measuring the 1st to pth 360 ° periods T1, T2,.

図５は、３６０°周期計測手段７の動作を示したもので、図示の例では、基準クランク角位置Ｂで基準信号Ｖs1が発生したときに、先ず点火時期演算用マップの１番目の回転速度データＮ1に相当する１番目の３６０°周期Ｔ1をタイマにセットしてその計測を開始し、この１番目の３６０°周期Ｔ1の計測が完了したときにタイマ割込みルーチンを実行する。このタイマ割込みルーチンでは、３６０°周期の計測動作が行なわれた回数をカウントするカウンタの計数値を１とするとともに、タイマにＴ2−Ｔ1をセットしてその計測を行なわせることにより、２番目の回転速度データＮ2に相当する２番目の３６０°周期Ｔ2の計測（基準信号Ｖs1が発生するタイミングからの経過時間としての計測）を行なわせる。この２番目の３６０°周期の計測が完了したときに再びタイマ割込みをかけてカウンタの計数値を２とし、引き続きタイマにＴ3−Ｔ2をセットしてその計測を行なわせることにより、３番目の回転速度データＮ3に相当する３番目の３６０°周期Ｔ3の計測を行なわせる。３６０°周期Ｔ3の計測が完了したときにタイマ割込みをかけてカウンタの計数値を３とする。以下同様にして、次の基準クランク角位置Ｃで基準信号が発生するまでの間、基準クランク角位置Ｂにおける基準信号の発生タイミングからの経過時間として４番目以降の３６０°周期の計測を行なわせる。図５に示した例では、基準クランク角位置Ｃで基準信号Ｖs1が発生するまでの間に、５番目の３６０°周期Ｔ5の計測が完了し、カウンタの計数値が５となっている。このことから、基準クランク角位置Ｂで基準信号が発生してから基準クランク角位置Ｃで基準信号が発生するまでの時間ＴBCが５番目の３６０°周期Ｔ5と未だ計測が完了していない６番目の３６０°周期Ｔ6との間にあること（Ｔ5＜ＴBC＜Ｔ6であること）、すなわち、基準クランク角位置Ｂから基準クランク角位置Ｃまでの１回転の区間におけるエンジンの平均回転速度ＲＰＭは、回転速度データＮ5により与えられる回転速度と回転速度データＮ6により与えられる回転速度との間にあること（Ｎ6＜ＲＰＭ＜Ｎ5であること）が分かる。これより、Ｎhigh及びＮlowがそれぞれ回転速度データＮ5及びＮ6により与えられる回転速度であることが分かり、これらの回転速度データに対応する点火時期データθ5及びθ6により与えられる点火時期がそれぞれθhigh及びθlowであることが分かる。 FIG. 5 shows the operation of the 360 ° period measuring means 7. In the illustrated example, when the reference signal Vs1 is generated at the reference crank angle position B, the first rotation speed of the ignition timing calculation map is first shown. The first 360 ° cycle T1 corresponding to the data N1 is set in the timer and the measurement is started. When the measurement of the first 360 ° cycle T1 is completed, the timer interruption routine is executed. In this timer interrupt routine, the count value of the counter that counts the number of times the measurement operation of the 360 ° cycle is performed is set to 1, and the timer T2−T1 is set to perform the measurement to set the second value. The second 360 ° cycle T2 corresponding to the rotational speed data N2 is measured (measured as the elapsed time from the timing at which the reference signal Vs1 is generated). When the measurement of the second 360 ° cycle is completed, the timer is interrupted again to set the counter count value to 2, and then the timer is set to T3-T2 to perform the measurement, so that the third rotation The third 360 ° period T3 corresponding to the speed data N3 is measured. When the measurement of the 360 ° period T3 is completed, a timer interruption is performed and the count value of the counter is set to 3. In the same manner, until the reference signal is generated at the next reference crank angle position C, the fourth and subsequent 360 ° cycles are measured as the elapsed time from the reference signal generation timing at the reference crank angle position B. . In the example shown in FIG. 5, the measurement of the fifth 360 ° period T5 is completed until the reference signal Vs1 is generated at the reference crank angle position C, and the count value of the counter is 5. Therefore, the time TBC from the generation of the reference signal at the reference crank angle position B to the generation of the reference signal at the reference crank angle position C is the fifth 360 ° period T5 and the sixth measurement that has not yet been completed. 360 ° period T6 (T5 <TBC <T6), that is, the average engine speed RPM of the engine in one rotation section from the reference crank angle position B to the reference crank angle position C is It can be seen that the rotation speed is given between the rotation speed data N5 and the rotation speed given by the rotation speed data N6 (N6 <RPM <N5). From this, it can be seen that Nhigh and Nlow are the rotational speeds given by the rotational speed data N5 and N6, respectively, and the ignition timings given by the ignition timing data θ5 and θ6 corresponding to these rotational speed data are θhigh and θlow, respectively. I understand that there is.

上記のことから、基準信号Ｖs1が発生したときのカウンタの計数値ｎ（０＜ｎ＜ｐ−１）と、この計数値ｎに１を加えた値ｎ＋１とから直ちに、直前の１回転の区間における平均回転速度ＲＰＭの前後の回転速度Ｎhigh及びＮlowを知ることができ、これらの回転速度に対応する点火時期データを検索することにより、演算されたＲＰＭに対する点火時期の前後の点火時期θhigh及びθlowを直ちに知ることができる。 From the above, immediately after the count value n (0 <n <p−1) of the counter when the reference signal Vs1 is generated and the value n + 1 obtained by adding 1 to the count value n, the immediately preceding one rotation period The rotation speeds Nhigh and Nlow before and after the average rotation speed RPM can be known, and the ignition timings θhigh and θlow before and after the ignition timing for the calculated RPM are obtained by searching the ignition timing data corresponding to these rotation speeds. Can know immediately.

点火時期演算手段８は、各基準信号が発生する直前に計測が完了したｎ（０＜ｎ＜ｐ−１）番目の３６０°周期に相当する回転速度Ｎhigh及び未だ計測が完了していないｎ＋１番目の３６０°周期に相当する回転速度Ｎlowと、該回転速度Ｎhigh及びＮlowに対してマップを検索することにより求めた点火時期θhigh及びθlowと、ｎ番目の３６０°周期の計測が完了した後に回転速度演算手段が演算した最新の回転速度ＲＰＭとを用いて、前記（１）式により補間演算を行なうことにより、演算された回転速度ＲＰＭに対する点火時期を与える点火時期データIGDATを演算する。この点火時期データIGDATは、ピストンの上死点に相当するクランク角位置ＴＤＣから点火時期に相当するクランク角位置までの角度［ＢＴＤＣ°］で与えられる。 The ignition timing calculation means 8 includes the rotation speed Nhigh corresponding to the nth (0 <n <p−1) th 360 ° cycle in which the measurement is completed immediately before each reference signal is generated, and the n + 1th measurement that has not yet been measured. The rotation speed Nlow corresponding to the 360 ° period, the ignition timings θhigh and θlow obtained by searching the map for the rotation speeds Nhigh and Nlow, and the rotation speed after the measurement of the n-th 360 ° period is completed. By using the latest rotational speed RPM calculated by the calculating means and performing an interpolation calculation according to the above equation (1), ignition timing data IGDAT giving an ignition timing for the calculated rotational speed RPM is calculated. The ignition timing data IGDAT is given as an angle [BTDC °] from the crank angle position TDC corresponding to the top dead center of the piston to the crank angle position corresponding to the ignition timing.

点火信号発生手段９は、点火時期演算手段８が点火時期を演算した後直ちに演算された点火時期に相当するクランク角位置までクランク軸が回転する間の予測経過時間を点火時期計時データとして演算して、該点火時期計時データを計測することにより点火信号を発生する手段である。 The ignition signal generating means 9 calculates the estimated elapsed time while the crankshaft rotates to the crank angle position corresponding to the calculated ignition timing immediately after the ignition timing calculating means 8 calculates the ignition timing as ignition timing timing data. And means for generating an ignition signal by measuring the ignition timing data.

この点火信号発生手段９は、例えば、基準信号が発生したときに点火タイマをスタートさせる手段と、点火タイマの計測値が演算された点火時期計時データに一致したときにマイクロプロセッサが実行しているプログラムに割込みをかけて点火信号を発生させる手段とにより構成することができる。 This ignition signal generating means 9 is executed by a microprocessor when, for example, a means for starting an ignition timer when a reference signal is generated, and when the measured value of the ignition timer coincides with the calculated ignition timing data. And means for generating an ignition signal by interrupting the program.

点火回路３は、従来の点火装置で用いられていたものと同様のもので、点火信号が発生したときに点火コイルの一次電流に急激な変化を生じさせて、該点火コイルの二次コイルに点火用の高電圧を発生させる。この点火用高電圧はエンジンの気筒に取り付けられた点火プラグに印加されるため、該点火プラグで火花放電が生じ、エンジンが点火される。点火回路３としては例えば、コンデンサ放電式の回路（ＣＤＩ）を用いることができる。 The ignition circuit 3 is the same as that used in the conventional ignition device. When the ignition signal is generated, the ignition circuit 3 causes a sudden change in the primary current of the ignition coil, and the secondary coil of the ignition coil Generate a high voltage for ignition. Since this high voltage for ignition is applied to a spark plug attached to the cylinder of the engine, spark discharge occurs in the spark plug, and the engine is ignited. As the ignition circuit 3, for example, a capacitor discharge type circuit (CDI) can be used.

本発明の実施形態において、基準信号が発生する毎にマイクロプロセッサに実行させる割込みルーチンのアルゴリズムの要部を示すフローチャートを図２に示した。このアルゴリズムによる場合には、先ずステップ１においてタイマの計測値を読み込んで、新たに読み込んだタイマの計測値から１回転前の基準信号発生時に読み込んだタイマの計測値を差し引くことにより直前の１回転の３６０°周期を算出し、タイマをリセットした後、ステップ２でこの３６０°周期からエンジンの回転速度（平均回転速度）ＲＰＭを演算する。 In the embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing the main part of the algorithm of the interrupt routine executed by the microprocessor every time the reference signal is generated. In the case of this algorithm, first, the measured value of the timer is read in step 1, and the previous measured value of the timer is read by subtracting the measured value of the timer read when the reference signal is generated one rotation before from the newly read timer value. The 360 ° period is calculated and the timer is reset. In step 2, the engine speed (average speed) RPM is calculated from the 360 ° period.

その後ステップ３において、点火時期演算用マップの回転速度データの先頭アドレス（Ｎ1が格納されているＲＡＭのアドレス）をＮaddとし、点火時期データの先頭アドレス（θ1が格納されているＲＡＭのアドレス）をＩＧaddとする。次いでステップ４で３６０°周期の計数動作が行なわれた回数をカウントするカウンタの計数値が０であるか否かを判定する。次いでステップ５でカウンタの計数値がｐであるか否かを判定し、計数値がｐでない場合にステップ６に進む。ステップ６ではカウンタの計数値の２倍の数値をＮaddに加えたアドレスに格納された回転速度データにより与えられる回転速度をＮlowとし、カウンタの計数値の２倍の数値をＩＧaddに加えたアドレスに格納された点火時期データにより与えられる点火時期をθlowとする。次いでステップ７に進んでカウンタの計数値を１だけマイナスし、ステップ８に進む。ステップ８では、カウンタの計数値の２倍の数値をＮaddに加えたアドレスに格納された回転速度データにより与えられる回転速度をＮhighとするとともに、カウンタの計数値の２倍の数値をＩＧaddに加えたアドレスに格納された点火時期データにより与えられる点火時期をθhighとする。その後ステップ９で前記（１）式を用いて補間演算を行なうことにより回転速度ＲＰＭに対する点火時期データIGDATを求め、この点火時期データをレジスタに転送する。次いでステップ１０で１番目の３６０°周期Ｔ1後にタイマ割込みを生じさせるための処理を行なわせる。ステップ１０における処理では、１番目の３６０°周期Ｔ1をタイマの目標計測値Ｔaとしてセットした後、タイマ割込みを許可し、カウンタの計数値を０とする。次いでステップ１１で基準信号割込みで行なう必要があるその他の処理を行なわせた後メインルーチンに復帰する。 Thereafter, in step 3, the leading address (address of RAM storing N1) of the rotational speed data of the ignition timing calculation map is set to Nadd, and the leading address of ignition timing data (address of RAM storing θ1) is set. IGadd. Next, in step 4, it is determined whether or not the count value of the counter that counts the number of times the 360 ° cycle count operation has been performed is zero. Next, in step 5, it is determined whether or not the count value of the counter is p. If the count value is not p, the process proceeds to step 6. In step 6, the rotation speed given by the rotation speed data stored in the address obtained by adding twice the count value of the counter to Nadd is set to Nlow, and the value obtained by adding twice the count value of the counter to IGadd. Let the ignition timing given by the stored ignition timing data be θlow. Next, the routine proceeds to step 7, where the count value of the counter is decremented by 1, and the routine proceeds to step 8. In step 8, the rotational speed given by the rotational speed data stored at the address obtained by adding twice the count value of the counter to Nadd is set to Nhigh, and the numerical value twice the count value of the counter is added to IGadd. Let θhigh be the ignition timing given by the ignition timing data stored at the address. Thereafter, in step 9, interpolation calculation is performed using the above equation (1) to obtain ignition timing data IGDAT for the rotational speed RPM, and this ignition timing data is transferred to a register. Next, in step 10, a process for generating a timer interrupt is performed after the first 360 ° period T1. In the processing in step 10, after setting the first 360 ° period T1 as the target measurement value Ta of the timer, the timer interruption is permitted and the count value of the counter is set to zero. Next, at step 11, other processing that needs to be performed by the reference signal interruption is performed, and then the process returns to the main routine.

ステップ４でカウンタの計数値が０であると判定されたとき(ＲＰＭ≧Ｎ1のとき）には、ステップ１２に進んでＩＧaddのアドレスに格納された最高速時の点火時期データθ1により与えられる点火時期をIGDATとした後ステップ１０に移行する。 When it is determined in step 4 that the count value of the counter is 0 (when RPM ≧ N1), the routine proceeds to step 12 and ignition given by the ignition timing data θ1 at the highest speed stored in the address of IGadd After the time is set to IGDAT, the process proceeds to step 10.

ステップ５でカウンタの計数値がｐであると判定されたとき（ＲＰＭ＜Ｎpのとき）には、ステップ１３に進んでＩＧadd＋（カウンタの計数値−１）×２のアドレスに格納された最低速時の点火時期データθpにより与えられる点火時期をＩＧＤＡＴとした後、ステップ１０に移行する。 When it is determined in step 5 that the count value of the counter is p (when RPM <Np), the process proceeds to step 13 and the lowest speed stored in the address of IGadd + (count value of counter−1) × 2 After the ignition timing given by the ignition timing data θp at the time is IGDAT, the routine proceeds to step 10.

図３は、３６０°周期の計測を行なわせるために、タイマがセットされた目標計測値を計測する毎に実行されるタイマ割込みルーチンのアルゴリズムを示したものである。図３に示したタイマ割込みルーチンでは、先ずステップ１で、次に計測を行なわせる３６０°周期Ｔmから直前に計測が行なわれた３６０°周期Ｔm-1を減じた値を現在のタイマの計測値に加えた値をタイマの新たな目標計測値Ｔaとし、ステップ２でカウンタの計数値を１だけインクリメントした後メインルーチンに復帰する。 FIG. 3 shows an algorithm of a timer interrupt routine that is executed every time a target measurement value with a timer set is measured in order to perform measurement at a cycle of 360 °. In the timer interrupt routine shown in FIG. 3, first, in step 1, the value obtained by subtracting the 360 ° cycle Tm-1 measured immediately before the 360 ° cycle Tm to be measured next is the measured value of the current timer. The value added to is set as a new target measurement value Ta of the timer, and the count value of the counter is incremented by 1 in step 2 and then the process returns to the main routine.

本実施形態では、図２に示した基準信号割込みルーチンにより点火時期演算手段８が構成され、図２に示した割込みルーチンのステップ１０と図３のタイマ割込みルーチンとにより３６０°周期計測手段７が構成される。 In this embodiment, the ignition timing calculation means 8 is constituted by the reference signal interruption routine shown in FIG. 2, and the 360 ° period measurement means 7 is constituted by step 10 of the interruption routine shown in FIG. 2 and the timer interruption routine of FIG. Composed.

上記のように、１ないしｐ番目の回転速度データによりそれぞれ与えられる回転速度でクランク軸が３６０°回転する間の経過時間を１ないしｐ番目の３６０°周期として、信号発生器が基準信号を発生したときに、第１の３６０°周期を計測対象時間としてその計測を行なわせた後、ｍ番目（ｍ＝２，３，…）の３６０°周期Ｔmとｍ−１番目の３６０°周期Ｔm-1との差Ｔm−Ｔm-1を計測対象時間として順次計測して、各計測対象時間の計測が完了する毎にカウンタの計数値をインクリメントする過程を行ない、基準信号が発生したときのカウンタの計数値ｎから該基準信号が発生する直前に計測が完了した３６０°周期がｎ（０＜ｎ＜ｐ−１）番目の３６０°周期であると認識して、該ｎ番目の３６０°周期に相当する回転速度及び未だ計測が完了していないｎ＋１番目の３６０°周期に相当する回転速度をそれぞれ補間演算に用いる回転速度Ｎhigh及びＮlowとし、これらの回転速度における点火時期データをそれぞれ補間演算に用いる点火時期データθhigh及びθlowとするようにすると、各基準信号が発生したときにその直前の１回転に要した時間に基づいて演算された回転速度に対して点火時期の演算を行なって、演算した点火時期で点火信号を発生させることができるため、常にエンジンの点火時期に回転速度を正しく反映させて、点火時期の制御を的確に行なわせることができ、エンジンの急減速時や急加速時の動作を安定にすることができる。 As described above , the signal generator generates the reference signal with the elapsed time during which the crankshaft rotates 360 ° at the rotation speed given by the 1st to pth rotation speed data as the 1st to pth 360 ° period. When the measurement is performed using the first 360 ° period as the measurement target time, the mth (m = 2, 3,...) 360 ° period Tm and the (m−1) th 360 ° period Tm−. The difference Tm-Tm-1 from 1 is sequentially measured as the measurement target time, and the count value of the counter is incremented every time measurement of each measurement target time is completed. Recognizing that the 360 ° cycle in which the measurement is completed immediately before the reference signal is generated from the count value n is the n (0 <n <p−1) th 360 ° cycle, The corresponding rotation speed and measurement are still complete. Rotational speeds corresponding to the (n + 1) -th 360 ° cycle that have not been completed are rotational speeds Nhigh and Nlow used for interpolation calculations, and ignition timing data at these rotational speeds are ignition timing data θhigh and θlow used for interpolation calculations, respectively. Then, when each reference signal is generated, the ignition timing is calculated with respect to the rotation speed calculated based on the time required for the immediately preceding rotation, and an ignition signal is generated at the calculated ignition timing. Therefore, the engine speed can always be accurately reflected in the ignition timing of the engine, so that the ignition timing can be controlled accurately, and the operation during sudden deceleration or rapid acceleration of the engine can be stabilized. .

本発明の実施形態の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of embodiment of this invention. 本発明の実施形態において信号発生器が基準信号を発生する毎にマイクロプロセッサが実行する基準信号割込みのアルゴリズムを示したフローチャートである。6 is a flowchart illustrating an algorithm of a reference signal interrupt executed by a microprocessor every time a signal generator generates a reference signal in the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態においてタイマが３６０°周期を計測する毎にマイクロプロセッサが実行するタイマ割込みルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the algorithm of the timer interruption routine which a microprocessor performs whenever a timer measures a 360 degree period in embodiment of this invention. 本発明の実施形態で用いる点火時期演算用マップの構造を示した図表である。It is the graph which showed the structure of the map for ignition timing calculation used by embodiment of this invention. 本発明の実施形態で用いる３６０°周期計測手段の動作を説明するための信号波形図である。It is a signal waveform diagram for demonstrating operation | movement of the 360 degree period measurement means used by embodiment of this invention. 従来のエンジン用点火装置の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the conventional engine ignition device. 従来のエンジン用点火装置の動作を説明するための信号波形図である。It is a signal waveform diagram for demonstrating operation | movement of the conventional engine ignition device. 点火時期をマップ演算する際に行なう補間演算を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the interpolation calculation performed when map calculating ignition timing. 従来のエンジン用点火装置においてマイクロプロセッサがメインルーチンにて一定間隔毎に実行する処理のアルゴリズムを示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the algorithm of the process which a microprocessor performs at regular intervals in the main routine in the conventional engine ignition device.

１エンジン
２点火信号発生部
３点火回路
４信号発生器
５回転速度演算手段
６マップ記憶手段
７３６０°周期計測手段
８点火時期演算手段
９点火信号発生手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Ignition signal generation part 3 Ignition circuit 4 Signal generator 5 Rotational speed calculation means 6 Map storage means 7 360 degree period measurement means 8 Ignition timing calculation means 9 Ignition signal generation means

Claims

An engine ignition device comprising: an ignition signal generator that generates an ignition signal that determines an ignition timing of the engine; and an ignition circuit that generates an ignition high voltage when the ignition signal is generated. ,
Data giving p rotational speeds respectively defining p break points (p is an integer of 2 or more) of the characteristic curve giving the relationship between the rotational speed of the engine and the ignition timing are in order of increasing rotational speed. The 1st to pth rotation speed data are accumulated, and the data giving the engine ignition timing at the rotation speeds respectively given by the 1st to pth rotation speed data are accumulated as the 1st to pth ignition timing data. Map storage means for storing an ignition timing calculation map having a structure;
A signal generator for generating a reference signal at a reference crank angle position set at a position advanced by a predetermined angle with respect to a crank angle position corresponding to a top dead center of a piston of a specific cylinder of the engine; and the signal generator A rotation speed calculation means for calculating the rotation speed RPM of the engine from the generation cycle of the reference signal each time the reference signal is generated;
When the signal generator generates a reference signal with the elapsed time during which the crankshaft rotates 360 ° at the rotation speeds respectively given by the 1st to pth rotation speed data as the 1st to pth 360 ° cycles Then, after the first 360 ° period is measured as the measurement target time, the m-th (m = 2, 3,...) 360 ° period Tm and the (m−1) th 360 ° period Tm−1 360 ° period measuring means configured to sequentially measure the difference Tm−Tm−1 as the measurement target time and increment the count value of the counter every time measurement of each measurement target time is completed ,
From the count value n of the counter when the reference signal is generated, the 360 ° cycle in which the measurement is completed immediately before the reference signal is generated is recognized as the n (0 <n <p−1) th 360 ° cycle. The rotation speed Nhigh corresponding to the n th 360 ° cycle, the rotation speed Nlow corresponding to the n + 1 th 360 ° cycle for which measurement has not yet been completed, and the map for the rotation speeds Nhigh and Nlow. By performing an interpolation operation using the ignition timings θhigh and θlow obtained by the search and the latest rotation speed RPM calculated by the rotation speed calculation means after the measurement of the n th 360 ° cycle is completed, the latest is obtained. Ignition timing calculating means for calculating the ignition timing at the rotational speed of
Immediately after the ignition timing calculating means calculates the ignition timing, a predicted elapsed time while the crankshaft rotates to a crank angle position corresponding to the calculated ignition timing is calculated as ignition timing timing data, and the ignition timing timing is calculated. Ignition signal generating means for generating the ignition signal by measuring data;
An engine ignition device comprising: