JPH04284170A - エンジンの制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエンジンの制御装置、特
に、イグニションコイルへの通電を制御するためのイグ
ナイタ制御信号を発生させる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータ技術の発達とともに
、エンジンの制御もマイクロコンピュータを用いて行う
のが一般的になってきた。たとえば、特開昭５５−８２
９６５号公報には、エンジンの点火装置や燃料噴射装置
などをマイクロコンピュータで制御するシステムが開示
されている。しかしながら、このようなシステムでは、
コンピュータが万一故障した場合にも、エンジンをある
程度の能力で機能させることができるように、いわゆる
「フェイルオペラブル」の対策を講じておく必要がある
。

【０００３】エンジンを制御するためには、数々の制御
信号が必要になる。イグナイタ制御信号もそのひとつで
あり、イグニションコイルへの通電を制御する機能を有
する。すなわち、この信号は所定幅のパルスからなる信
号であり、パルスの立ち上がり時点においてイグニショ
ンコイルへの通電が開始され、パルスの立ち下がり時点
に同期してプラグが点火される。別言すれば、この信号
のパルス幅に相当する期間だけ、イグニションコイルに
電気エネルギーが蓄積されることになる。

【０００４】「フェイルオペラブル」時には、コンピュ
ータを用いずにこのイグナイタ制御信号を発生させる必
要がある。たとえば、特公昭６２−４３０７２号公報に
は、このようなイグナイタ制御信号を発生させるための
回路が開示されている。このイグナイタ制御信号の発生
は、通常、クランク位置検出信号を利用してなされる。 このクランク位置検出信号は、ディストリビュータから
得られる信号で、クランク軸の回転に同期した周期的な
矩形波信号となる。そこで、このクランク位置検出信号
の立ち上がり時点から所定のクロックのパルス数をカウ
ントアップし始め、クランク位置検出信号が立ち下がっ
た時点から逆にカウントダウンしてゆき、計数値が所定
のしきい値に到達したときにイグナイタ制御信号を立ち
上げるという方法により、適切なイグナイタ制御信号を
発生させている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たイグナイタ制御信号を発生させる従来の装置には、急
加速した場合にイグナイタが失火するという問題がある
。すなわち、急加速を行うと、クランク位置検出信号の
周期が急激に短くなるため、計数値が所定のしきい値に
到達する前に、クランク位置検出信号の一周期が終了し
てしまうことになる。この場合、イグナイタ制御信号は
立ち上がることがなく、イグナイタは失火することにな
る。

【０００６】そこで本発明は、急加速を行った場合でも
イグナイタの失火が生じないように、適切なイグナイタ
制御信号を発生させることのできる装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、イグニション
コイルへの通電を制御するためのイグナイタ制御信号を
発生させるエンジンの制御装置において、クランク軸の
回転に同期した矩形波信号を、クランク位置検出信号と
して発生する手段と、所定周期のパルスからなるクロッ
ク信号を発生させる手段と、クランク位置検出信号の前
半周期開始時点においてクロック信号のパルス数を第１
の方向にカウントする動作を開始し、クランク位置検出
信号の後半周期開始時点においてクロック信号のパルス
数を第２の方向にカウントする動作を開始するカウンタ
と、このカウンタの第２の方向へのカウント動作中に、
その計数値が所定のしきい値に到達した時点を検出し、
この時点において立ち上がり所定の時点において立ち下
がる第１の信号を発生する手段と、クランク位置検出信
号の後半周期開始時点に同期して立ち上がり、所定の時
点において立ち下がる第２の信号を発生する手段と、カ
ウンタが第１の方向へのカウント動作から第２の方向へ
のカウント動作に転じる反転時に、その時点における計
数値を保持する保持手段と、各反転時におけるカウンタ
の計数値と、保持手段に保持されていた１周期前の計数
値と、の差を演算する演算手段と、演算された差が所定
の設定値以下の場合には第１の信号を、所定の設定値を
越える場合には第２の信号を、それぞれイグナイタ制御
信号として出力する選択手段と、を設けたものである。

【０００８】

【作　　用】本発明の装置では、２とおりの方法により
イグナイタ制御信号を発生させることができる。第１の
方法は、従来から用いられている方法であり、カウンタ
のカウントダウン動作中に、その計数値が所定のしきい
値に到達した時点を検出し、この時点において立ち上が
り所定の時点において立ち下がる第１の信号を、イグナ
イタ制御信号とするものである。第２の方法は、クラン
ク位置検出信号の立ち下がり時点に同期して立ち上がり
、所定の時点において立ち下がる第２の信号を、イグナ
イタ制御信号とするものである。通常走行時には、第１
の信号をイグナイタ制御信号とするのが適切であるが、
急加速時には、第１の信号は立ち上がることがないため
、イグナイタの失火が生じてしまう。そこで、急加速時
には第２の信号をイグナイタ制御信号として用いる。急
加速時か否かは、保持手段に保持されている計数値を比
較することによって判断することができる。

【０００９】

【実施例】以下本発明を図示する実施例に基づいて説明
する。図１は本発明の一実施例に係るエンジンの制御装
置の回路図である。この回路には、外部からクランク位
置検出信号ＳＧＴと、２つのクロック信号ＵＰＣＬＫ，
ＤＯＷＮＣＬＫと、が与えられる。クランク位置検出信
号ＳＧＴは、ディストリビュータから得られる信号であ
り、クランク軸の回転に同期した矩形波となる。クロッ
ク信号ＵＰＣＬＫ，ＤＯＷＮＣＬＫは、図示されていな
いクロック回路によって発生される信号であり、所定の
周期で並んだパルスからなる。カウンタ１０は、クロッ
ク信号に含まれているパルスを２とおりの方法でカウン
トする機能を有する。第１の方法はカウントアップであ
り、到来するパルスの数を累積加算してゆく。第２の方
法はカウントダウンであり、到来するパルスの数を累積
減算してゆく。したがって、カウントアップ動作中は、
パルスが到来するごとに計数値が１つずつ増え、カウン
トダウン動作中は、パルスが到来するごとに計数値が１
つずつ減ることになる。いずれのカウントを行うかは、
クランク位置検出信号ＳＧＴに基づいて決定される。す
なわち、クランク位置検出信号ＳＧＴが立ち上がった時
点からカウントアップ動作が開始され、立ち下がった時
点からカウントダウン動作が開始される。選択器２０は
、カウントアップ動作時にはクロック信号ＵＰＣＬＫを
、カウントダウン動作時にはクロック信号ＤＯＷＮＣＬ
Ｋを、それぞれ選択してカウンタ１０に与える機能を果
たす。

【００１０】カウンタ１０の計数値は、逐次、判定器３
０、レジスタ４０、減算器５０に出力される。この計数
値は、複数ビットからなるデジタルデータであり、図１
では、このデータ線を太線で示してある。判定器３０に
与えられた計数値は、カウンタ１０がカウントダウン動
作を行っている期間に、所定のしきい値αと比較される
。判定器３０が出力する第１の信号ａは、この比較の結
果、両者が一致した時点で立ち上がり、クランク位置検
出信号ＳＧＴが立ち上がる時点で立ち下がる信号となる
。一方、レジスタ４０に与えられた計数値は、クランク
位置検出信号ＳＧＴが立ち下がるごとにレジスタ内に保
持される。別言すれば、レジスタ４０内に保持される保
持値は、クランク位置検出信号ＳＧＴが立ち下がるごと
に、その時点におけるカウンタ１０の出力する計数値に
更新されることになる。そして、減算器５０は、クラン
ク位置検出信号ＳＧＴが立ち下がるごとに、その時点で
カウンタ１０が出力している計数値と、レジスタ４０に
保持されている１周期前の計数値との差を演算する。 この差は、比較器６０によって所定の設定値βと比較さ
れる。比較器６０は、この差が、設定値β以下であった
場合には第１の信号ａを、設定値βを越える場合には第
２の信号ｂを、それぞれ選択して、イグナイタ制御信号
ＩＧＴとして出力する機能を有する。ここで、第１の信
号ａは、前述のように判定器３０によって出力される信
号であり、第２の信号ｂはクランク位置検出信号ＳＧＴ
を、インバータ８０で反転させた信号である。

【００１１】以上、この装置の基本構成を説明したが、
続いてこの装置の動作について詳述する。この装置は、
クランク位置検出信号ＳＧＴに基づいて、イグナイタ制
御信号ＩＧＴを発生させる機能をもったものであるが、
これを行うための動作モードが２とおり用意されている
。第１のモードは、通常走行時に採られるモードであり
、第２のモードは、急加速時に採られるモードである。 以下、これらを順に説明する。

【００１２】通常走行時に採られる第１のモードは、従
来装置における方法と同様の方法によりイグナイタ制御
信号ＩＧＴを発生する。この動作を図２に示すグラフに
基づいて説明する。いま、図２に示すようなクランク位
置検出信号ＳＧＴが得られたときの動作を例にとること
にする。ここでは、第１の周期Ｔ１と第２の周期Ｔ２の
部分だけが示されている。時刻ｔ１においてクランク位
置検出信号ＳＧＴが立ち上がると、選択器２０はクロッ
ク信号ＵＰＣＬＫを選択してカウンタ１０に与える。同
時にカウンタ１０は、カウントアップ動作を開始し、与
えられたクロック信号のパルス数を計数してゆく。した
がって、図２のグラフに示されるように、カウンタ１０
の計数値は時刻ｔ１から次第に増加してゆく。やがて、
時刻ｔ２に到達すると、クランク位置検出信号ＳＧＴが
立ち下がるため、カウンタ１０はカウントダウン動作に
転じる。このとき、選択器２０はクロック信号ＤＯＷＮ
ＣＬＫを選択してカウンタ１０に与えることになる。し
たがって、カウンタ１０の計数値は時刻ｔ２から次第に
減少してゆく。判定器３０は、このカウントダウン動作
中の計数値を所定のしきい値αと比較してゆく。そして
、時刻ｔ３において、この計数値がしきい値αに到達す
ると、第１の信号ａを立ち上げる。更に、時刻ｔ４には
、クランク位置検出信号ＳＧＴが再び立ち上がり、周期
Ｔ１が終了する。したがって、判定器３０は、時刻ｔ４
に第１の信号ａを立ち下げる。選択器７０が第１の信号
ａを選択してイグナイタ制御信号ＩＧＴとして出力した
とすれば、この出力信号は、図２に示すように、時刻ｔ
３〜ｔ４の幅をもったパルス信号となる。すなわち、時
刻ｔ３〜ｔ４の期間にイグニションコイルに電気エネル
ギーが蓄積され、時刻ｔ４においてプラグが点火される
。

【００１３】以上のような第１のモードによる動作は、
通常走行時には比較的適切なパルス幅をもったイグナイ
タ制御信号ＩＧＴが発生できるが、急加速時にはイグナ
イタの失火を招くという問題があることは前述したとお
りである。この現象を図２のグラフで説明すると次のよ
うになる。急加速が行われると、クランク軸の回転速度
が急に速くなるため、クランク位置検出信号ＳＧＴの周
期が急激に減少する。すなわち、第１の周期Ｔ１に比べ
て、第２の周期Ｔ２は極端に短くなる。このため、時刻
ｔ５〜ｔ６の期間におけるカウントダウン動作中には、
カウンタ１０の計数値はしきい値αに到達しなくなって
しまう。したがって、第１の信号ａは立ち上がることが
なく、第２の周期Ｔ２においてイグナイタ制御信号ＩＧ
Ｔはパルスをもたないことになる。このため、第２の周
期Ｔ２においてイグナイタの失火が生じるのである。

【００１４】そこで、このような失火が生じる急加速時
には、第２のモードによる動作を行えばよい。第１のモ
ードによる動作では、第１の信号ａをイグナイタ制御信
号ＩＧＴとして出力したが、第２のモードによる動作で
は、第２の信号ｂをイグナイタ制御信号ＩＧＴとして出
力することになる。第２の信号ｂは、クランク位置検出
信号ＳＧＴを反転させた信号であるから、第２の周期Ｔ
２において第２のモードによる動作を行えば、図３に示
すようなイグナイタ制御信号ＩＧＴが得られる。すなわ
ち、第２の周期Ｔ２においても、時刻ｔ５〜ｔ６の幅を
もったパルスが得られることになる。このような幅をも
ったパルスは、必ずしも最適な幅をもったパルスではな
いかもしれないが、第１のモードによる動作のようなイ
グナイタの失火を招くことは防止できる。

【００１５】このように、通常走行時には第１のモード
で、急加速時には第２のモードで、それぞれイグナイタ
制御信号ＩＧＴを発生させる点が本発明の特徴である。 図３に示す例では、第１の周期Ｔ１は通常走行時である
と判断され、第１のモードによる動作が行われ、第１の
信号ａがイグナイタ制御信号ＩＧＴとして出力されてい
る。これに対して、第２の周期Ｔ２は急加速時であると
判断され、第２のモードによる動作が行われ、第２の信
号ｂがイグナイタ制御信号ＩＧＴとして出力されている
。いずれのモードによる動作結果を出力するかは、選択
器７０によって切り換えられ、この選択器７０は比較器
６０によって制御されている。そこで、最後に、通常走
行時と急加速時との判断方法について説明する。いま、
図３において、第１の周期Ｔ１に至るまで通常走行を行
っていたところに、急加速を行った場合を考えると、急
加速によって第２の周期Ｔ２は第１の周期Ｔ２に比べて
かなり短くなる。これは、各周期の前半部の期間Ｃ１お
よびＣ２についても言えることである。すなわち、期間
Ｃ１に比べて期間Ｃ２が極端に短ければ、急加速が行わ
れたと判断することができる。図１の装置のレジスタ４
０、減算器５０、比較器６０は、正にこの判断を行うた
めのものである。前述のように、レジスタ４０は、カウ
ンタ１０がカウントアップ動作からカウントダウン動作
に転じる時点における計数値を保持する機能を有する。 すなわち、図３に示す例では、まず時刻ｔ２においてそ
の時点の計数値を保持する。この値は期間Ｃ１に対応し
たものになる。そしてこの保持値は、時刻ｔ５において
新たな値に更新される。新たな更新値は期間Ｃ２に対応
したものである。別言すれば、時刻ｔ２において計数値
Ｃ１がレジスタ４０に保持され、時刻ｔ５において新た
な計数値Ｃ２によってレジスタ４０の内容が更新される
ことになる。したがって、レジスタ４０の内容が更新さ
れるときに、更新前の値Ｃ１と更新後の値Ｃ２との差を
求め、この差が大きければ急加速が行われたと判断する
ことができる。図１の装置では、レジスタ４０に保持さ
れていた更新前の値Ｃ１と、現時点での計数値（すなわ
ち更新後の値）Ｃ２と、の差が減算器５０によって演算
され、この差の値が比較器６０において所定の設定値β
と比較される。この設定値βを、急加速か否かを判定す
るための境界値として適当な値に設定しておけば、差が
設定値β以下である場合には通常走行時、差が設定値β
を越える場合には急加速時、と判断することができる。 比較器６０は、通常走行時には第１の信号ａを、急加速
時には第２の信号ｂを、それぞれ選択するように選択器
７０を制御する。

【００１６】以上、本発明を図示する実施例に基づいて
説明したが、本発明はこの実施例のみに限定されるもの
ではなく、この他にも種々の態様で実施可能である。た
とえば、上述の実施例では、第２の信号ｂとして、クラ
ンク位置検出信号ＳＧＴを単に反転させた信号を用いた
が、クランク位置検出信号ＳＧＴの立ち下がり時点から
少し遅延して立ち上がるような信号を用いてもかまわな
い。また、上述の実施例では、イグナイタ制御信号ＩＧ
Ｔの立ち下がり時点は常にクランク位置検出信号ＳＧＴ
の立ち上がり時点に一致させているが、必ずしもそのよ
うにする必要はない。また、カウンタのカウントアップ
動作とカウントダウン動作とを逆にしてもかまわないし
、クランク位置検出信号として前半周期開始時点に立ち
下がり、後半周期開始時点に立ち上がるような逆位相の
信号を用いてもかまわない。

【００１７】

【発明の効果】以上のとおり本発明によれば、通常走行
時と急加速時とで別な方法によりイグナイタ制御信号を
発生させるようにしたため、急加速時にもイグナイタが
失火することがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るエンジンの制御装置の
回路図である。

【図２】従来装置によるイグナイタ制御信号の発生方法
を説明するグラフである。

【図３】本発明の装置によるイグナイタ制御信号の発生
方法を説明するグラフである。

【符号の説明】

１０…カウンタ ２０…選択器 ３０…判定器 ４０…レジスタ ５０…減算器 ６０…比較器 ７０…選択器 ８０…インバータ ＩＧＴ…イグナイタ制御信号 ＳＧＴ…クランク位置検出信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　イグニションコイルへの通電を制御す
   るためのイグナイタ制御信号を発生させるエンジンの制
   御装置において、クランク軸の回転に同期した矩形波信
   号を、クランク位置検出信号として発生する手段と、所
   定周期のパルスからなるクロック信号を発生させる手段
   と、前記クランク位置検出信号の前半周期開始時点にお
   いて前記クロック信号のパルス数を第１の方向にカウン
   トする動作を開始し、前記クランク位置検出信号の後半
   周期開始時点において前記クロック信号のパルス数を第
   ２の方向にカウントする動作を開始するカウンタと、前
   記カウンタの第２の方向へのカウント動作中に、その計
   数値が所定のしきい値に到達した時点を検出し、この時
   点において立ち上がり、所定の時点において立ち下がる
   第１の信号を発生する手段と、前記クランク位置検出信
   号の後半周期開始時点に同期して立ち上がり、所定の時
   点において立ち下がる第２の信号を発生する手段と、前
   記カウンタが第１の方向へのカウント動作から第２の方
   向へのカウント動作に転じる反転時に、その時点におけ
   る計数値を保持する保持手段と、前記反転時におけるカ
   ウンタの計数値と、前記保持手段に保持されていた１周
   期前の計数値と、の差を演算する演算手段と、前記差が
   所定の設定値以下の場合には前記第１の信号を、前記差
   が前記所定の設定値を越える場合には前記第２の信号を
   、それぞれイグナイタ制御信号として出力する選択手段
   と、を備えることを特徴とするエンジンの制御装置。