JPH02286879A - 内燃機関用点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマイクロコンピュータを用いた内燃機関用点火
装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種のもとして、内燃機関の始動時にはスター
タへ大電流が流れるため、ハソテリ電圧が低下してマイ
クロコンピュータが不作動となる場合に備えて、回転角
センサの角度信号により固定の点火信号を得るものが知
られている（例えば特開昭５４−２２０３５号公報、特
開昭５６−１２６６６８号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上述した従来のものでは、マイクロコンピュ
ータが不作動の場合に固定の角度信号を点火信号として
用いるため、点火時期がほぼ一定となるが、内燃機関の
冷却水温度（暖機状態）により着火性に差が生ずるため
、マイクロコンピュータを用いた点火システムであって
も、始動性が最適に制御できないという問題があった。

そこで、本発明はマイクロコンピュータが不作動であっ
ても機関暖機状態に応して良好に点火時期を制御するこ
とができて、始動性を最適に制御できることを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

そのため本発明は、内燃機関の暖機状態を検出する暖機
状態センサと、内燃機関の所定クランク角度情報を検出
する回転角センサと、この回転角センサの角度情報を人
力として点火時期を演算して点火信号を出力するマイク
ロコンピュータと、前記回転角センサの出力信号を波形
整形して矩形波信号を出力する波形整形回路と、このマ
イクロコンピュータの故障時や始動時などのように前記
マイクロコンピュータから正常な点火信号が出力されな
い時に前記波形整形回路の矩形波信号を点火信号として
出力するバックアップ回路とを備え、前記矩形波整形回
路は前記回転角センサの出力信号を所定の信号判定レベ
ルと比較するコンパレータと、このコンパレータの出力
が反転するときに微分出力を発生して前記コンパレータ
の信号判定レベルに供給してこのコンパレータにヒステ
リシスを与える微分回路とを含み、この微分回路の微分
電圧の大きさを前記暖機状態センサの出力に応じて変化
させる内燃機関用点火装置を提供するもである。

〔作用〕

これにより、波形整形回路は回転角センサの出力信号を
コンパレータにより所定の信号判定レベルと比較して矩
形波信号を発生する。また、波形整形回路はこのコンパ
レータの出力が反転するときに微分回路により微分出力
を発生してコンパレータの信号判定レベルに供給し、こ
のコンパレータにヒステリシスを与える。ここで、この
微分回路の微分電圧の大きさを暖機状態センサの出力に
応して変化させることにより、コンパレータの矩形波出
力位相が内燃機関の暖機状態に応じて変化する。そして
、マイクロコンピュータの故障時や始動時などのように
マイクロコンピュータから正常な点火１３号が出力され
ない時にバックアップ回路によって波形整形回路の矩形
波信号を点火信号として出力する。

［実施例］ 以下本発明を図に示す実施例について説明する。

第１図は全体の接続構成を示すブロック図で、１は内燃
機関のカム軸等の内燃機関の回転速度の１／２の比率で
回転する部位に気筒数の突起を有するロータ１ａを配置
すると共に、突起に対抗する静止位置に検出コイル１ｂ
を設けた電磁ピンクアップよりなる回転角センサで、こ
のセンサｌの出力は波形整形回路１０で矩形波信号に変
換してマイコン（マイクロコンピュータ）５０に接続し
である。２，２ａは図示しない内燃機関冷却水通路に配
設したサーミスタを用いた冷却水温センサ、３は吸気管
に一端を連通管で接続した圧力センサ、４は排気ガス浄
化用触媒に設けた酸素センサで、これ等のアナログ電圧
信号センサ２，３．４はＡ／Ｄ変換器２０に接続してあ
り、マイコン５ｏとシリアル通信ポートを介して信号の
授受を行う構成としである。５は吸気量を制御するスロ
ワ１〜ル弁の開度信号を検出するスロットルセンサ、６
はスタータのスイッチ部の電位モニタ信号センサで、こ
れ等のディジタル信号センサ５，６はディジタルバッフ
ァ３０を介してマイコン５０の人力ボートに接続しであ
る。

４０はマイコン５０で演算した点火信号と回転角センサ
ｌの矩形波信号とを入力し、これ等の信号をマイコン５
０の状態を判別して切り換えて、点火信号を点火装置２
００に送出するバックアップ回路である。

第２図は波形整形回路１０の詳細図で、第３図の回転角
センサ１の信号出力動作図と共に説明する。Ｒ１は定電
圧電［Ｖｒから回転角センサ１の基準電位端へ電流を流
すための抵抗であり、ダイオードＤＩの順方向電圧降下
分で安定となっている。Ｒ２と０２はフィルタを構成す
る抵抗とコンデンサである。Ｒ４とＲ２はコンパレータ
ＣＭＰの判定電圧を決定する抵抗であり、抵抗Ｒ４は定
電圧電源Ｖｒに接続し、抵抗Ｒ７は回転角センサｌの基
準電位端に接続しである。Ｒ７はコンパレータＣＭＰ出
力の定電圧電源のプルアップ抵抗である。また、冷却水
温検知用のサーミスタ２ａが抵抗Ｒ１を介してコンパレ
ータＣＭＰ出力に接続しである。そして、サーミスタ２
ａと抵抗Ｒ７との接続部は微分コンデンサＣ３端に接続
しである。

また、コンデンサＣ１の他端はダイオードＤ３のカソー
ドに接続しである。

上記構成により第３図（ａ）の実線で示した如くロータ
１ａの回転に従ってセンサ１の出力が大きくなり、判定
電圧ｖｔｈより大きくなるとコンパレータ出力が反転す
る。この時、抵抗Ｒ７とサーミスタ２ａの抵抗分割比で
決まる電圧がゼロ電位に変化するため、負の微分電圧を
発生し、コンデンサＣ１と抵抗Ｒ１で決まる時定数で減
衰する。従って、判定電位ｖｔｈは第３図（ａ）の破線
の如く変化し、第３図（ｂ）で示すごとくセンサ１の出
力と公差する電位でコンパレータ出力が反転する。この
時はコンデンサＣ４に正の電圧変化が加わるため、正の
微分電圧を発生し、コンデンサＣ４と抵抗Ｒ。

の時定数で減衰して判定電位ＶＬｈに安定する。

ここで、冷却水温の上昇によりサーミスタ２ａの抵抗値
が小さい方へ変化すると、抵抗Ｒ１との分圧比が変化し
、コンデンサＣ３端子電圧が小さくなるので、例えば第
３図（ａ）の二点鎖線で示した如く変化する。これによ
って、コンパレータ出力が定電圧電位に変化する角度を
進角側に補正できる。

また、抵抗Ｒ９とサーミスタ２ａとの抵抗電位を逆にす
れば遅角側への補正も可能である。このようにして得ら
れた矩形波信号を反転トランジスタＴｒ、を介して第３
図（Ｃ）で示す信号として出力することにより、マイコ
ン５０への角度情報及びバックアップ時点火信号として
利用する時、冷却水温による補正が可能となる。

以上説明した如く、本実施例では回転速度に依存して出
力が大きくなる発電式回転角センサ１の出力を一定の判
定電位で検出することによって検出性を安定させると共
に、コンパレータ出力反転時のダイナミックヒステリシ
ス特性に冷却水温に依存する電圧補正項を加えることに
より、矩形波信号の後端（基準角度）に補正進角を加え
られるようにした。この矩形波信号をマイコン５０の故
障時や始動時のバックアップ点火信号として用いること
により、冷却水温に応じた点火時期が得られる。

なお、以上述べた構成ではコンパレータＣＭＰの判定電
位を一定としたが、点火装置の端子電圧に比例する電圧
として矩形波の幅を補正する構成としても良い。

また、微分の減衰時定数を正負で独立に持たせる方法に
したが、正負で共通とする構成としても良い。更に波形
整形回路１０を２個用い、冷却水温の補正を行なわない
回路の出力をマイコン５０への角度情報として用い、冷
却水温の補正を行う回路の出力をバックアップ点火信号
として用いても良い。

また、上述した実施例においては、２つの水温センサ２
．２ａを用いて、マイコン５ｏと波形整形回路１０とに
それぞれ入力したが、１つの水温センサの出力をマイコ
ン５０と波形整形回路１０との双方に入力するようにし
てもよい。

また、暖機状態センサとして水温センサ２ａの代わりに
、内燃機関の壁温やオイル塩、吸気温を検出する温度セ
ンサを用いたり、また温度センサに限らず、暖機状態に
応じて変化するエンジンオイル圧を検出するセンサなど
を用いるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明においては、波形整形回路とし
て、回転角センサの出力信号をコンパレ−夕により所定
の信号１１Ｊ定レベルと比較して矩形波信号を発生し、
このコンパレータの出力が反転するときに微分回路によ
り微分出力を発生してコンパレータの信号判定レベルに
供給し、このコンパレータにヒステリシスを与える。そ
して、この微分回路の微分電圧の大きさを暖機状態セン
サの出力に応じて変化させることにより、コンパレータ
の矩形波出力位相を内燃機関の暖機状態に応じて変化さ
せ、マイクロコンピュータの故障時や始動時などのよう
にマイクロコンピュータから正常な点火信号が出力され
ない時にバックアップ回路によって波形整形回路の矩形
波信号を点火信号として出力するから、マイクロコンピ
ュータが不作動であっても機関暖機状態に応じて良好に
点火時期を制御することができて、始動性を最適に制御
することができるという優れた効果がある。

路図、第３図は第２図図示回路の作動説明に供する各部
波形図である。

１・・・回転角センサ、２ａ・・・暖機状態センサをな
す水温センサ９　ｌＯ・・・波形整形回路、４０・・・
バックアンプ回路、５０・・・マイクロコンピュータ、
ＣＭＰ・・・コンパレータ、Ｄ３．Ｃ３，Ｒ９・・・微
分回路を構成するダイオード、コンデンサ、抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関の暖機状態を検出する暖機状態センサと、内燃
   機関の所定クランク角度情報を検出する回転角センサと
   、この回転角センサの角度情報を入力として点火時期を
   演算して点火信号を出力するマイクロコンピュータと、
   前記回転角センサの出力信号を波形整形して矩形波信号
   を出力する波形整形回路と、このマイクロコンピュータ
   の故障時や始動時などのように前記マイクロコンピュー
   タから正常な点火信号が出力されない時に前記波形整形
   回路の矩形波信号を点火信号として出力するバックアッ
   プ回路とを備え、前記矩形波整形回路は前記回転角セン
   サの出力信号を所定の信号判定レベルと比較するコンパ
   レータと、このコンパレータの出力が反転するときに微
   分出力を発生して前記コンパレータの信号判定レベルに
   供給してこのコンパレータにヒステリシスを与える微分
   回路とを含み、この微分回路の微分電圧の大きさを前記
   暖機状態センサの出力に応じて変化させる内燃機関用点
   火装置。