JPH04314968A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロコンピュータ
を用いて点火位置を制御する内燃機関用点火装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】マイクロコンピュータを用いた点火装置
では、内燃機関により駆動される信号発電機の出力信号
から機関の回転数のデータを得るとともに、機関の温度
やスロットル開度等を検出する各種センサから点火位置
演算用の外部データを得、これらのデータに基づいて点
火位置を演算する。また信号発電機から得られる信号に
より、点火すべき気筒を判別するための演算を行う。そ
して信号発電機から得られる特定の信号の発生位置を基
準位置として、該基準位置が検出される毎に点火位置計
測用のタイマをスタートさせ、該タイマが点火位置を計
測したときに、判別されている気筒の点火プラグに高電
圧を供給する点火回路に点火信号（点火回路をトリガす
るための信号）を与えて点火動作を行わせる。

【０００３】このようにマイクロコンピュータを用いて
点火位置を制御する点火装置においては、キースイッチ
を閉じた後、マイクロコンピュータが点火位置の演算を
正常に行うことができる状態になるまでにある程度の時
間を要し、またマイクロコンピュータが立上がっても、
機関の回転数がある程度上昇して各種のデータを与える
信号が正常に発生する状態になるまでは点火位置を演算
することができない。特に、マイクロコンピュータの電
源を機関に取付けられた発電機から得る場合には、機関
の回転数がある程度上昇して電源が確率した後でないと
マイクロコンピュータは動作しない。

【０００４】従って、点火信号の供給をマイクロコンピ
ュータのみに頼ると、機関の始動回転数が高くなり、機
関の始動が困難になる。そこで、内燃機関により取付け
られた信号発電機から得られる信号により点火信号を与
える回路を設けて、機関の回転数が所定の値を超える間
での間は信号発電機側から点火信号を与え、機関の回転
数が所定値を超えたときにマイクロコンピュータの電源
を投入してマイクロコンピュータ側から点火信号を与え
るようにした点火装置が提案された。

【０００５】本明細書においては、マイクロコンピュー
タ側から与えられる点火信号と信号発電機等の信号源か
ら与えられる点火信号とを区別するために、前者の点火
信号を「ソフト点火信号」と呼び、後者の点火信号を「
ハード点火信号」と呼ぶことにする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、ハード
点火信号により点火を行わせるハード点火動作モードと
、ソフト点火信号により点火動作を行わせるソフト点火
動作モードとを行い得るようにしておけば、機関の始動
時にハード点火動作モードで点火動作を行わせることに
より、機関の始動回転数を下げることが可能である。 しかしながら、ハード点火動作モードから、ソフト点火
動作モードに切り替えた後、実際に点火位置が演算され
るまでの間には所定の処理時間が必要であるため、ソフ
ト点火動作モードに切り替えた後、直ちには点火信号を
得ることができず、点火動作が行われない期間が生じる
という問題があった。

【０００７】本発明の目的は、ハード点火動作モードか
らソフト点火動作モードへの移行をスムースに行わせて
、点火動作が行われない期間が生じるのを防止した内燃
機関用点火装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の内燃機関用点火
装置は、点火信号が与えられたときに点火用の高電圧を
発生する点火回路と、内燃機関の回転に同期して信号を
発生する信号源と、信号源から得られる信号でハード点
火信号を出力するハード点火信号供給回路と、信号源か
ら得られる信号から得た機関の回転数情報と各種のセン
サから得た点火位置演算用外部データとに基づいて内燃
機関の点火位置を演算する点火位置演算手段と、信号源
から得られる信号の発生位置を基準位置として該基準位
置から演算された点火位置を計測し、点火位置が計測さ
れたときにソフト点火信号を出力するソフト点火信号供
給手段と、ソフト点火信号が正常に出力される条件が成
立しているときに切換指令信号を発生する切換指令発生
手段と、ハード点火信号とソフト点火信号と切換指令信
号とを入力として、切換指令信号が発生していないとき
にはハード点火信号を点火回路に与え、切換指令信号が
発生しているときにはソフト点火信号を点火回路に与え
る点火信号切換回路とにより構成される。

【０００９】

【作用】上記のように、ソフト点火信号が正常に出力さ
れる条件が成立しているときに切換指令信号を発生する
切換指令発生手段と、ハード点火信号とソフト点火信号
と切換指令信号とを入力として、切換指令信号が発生し
ていないときにはハード点火信号を点火回路に与え、切
換指令信号が発生しているときにはソフト点火信号を点
火回路に与える点火信号切換回路とを設けると、機関の
始動時には切換指令信号が発生しないため、点火信号切
換回路は、信号源からハード点火信号を点火回路に与え
る。従って機関の始動回転数を低くすることができ、ハ
ード点火信号の発生位置を的確に設定しておくことによ
り、機関の始動を良好にすることができる。またマイク
ロコンピュータがリセットされたときにも、切換指令信
号が発生しないため、点火信号切換回路は、信号源から
ハード点火信号を点火回路に与える。従って機関の運転
中に何等かの原因でマイクロコンピュータがリセットさ
れたときにも、機関の運転を継続することができる。

【００１０】更に、機関を始動した後、マイクロコンピ
ュータが正常に動作し得る状態になってソフト点火信号
が発生する条件が満たされると、切換指令信号が発生す
るため、点火信号切換回路は、ソフト点火信号を点火回
路に与える。従って、ハード点火動作モードからソフト
点火動作モードへの切換をスムースに行うことができ、
点火動作が行われない期間が生じるのを防いで、機関の
動作を安定にすることができる。

【００１１】特に、マイクロコンピュータの電源として
内燃機関により駆動される磁石発電機を用いる場合には
、マイクロコンピュータがソフト点火信号を出力できる
ようになるまでの時間が機関の回転数により変わり、従
来の点火装置では機関の回転が高いときほどソフトの処
理時間に相応する角度が広くなって、無点火領域が広く
なるのを避けられなかったが、本発明によれば無点火領
域が生じるのを防ぐことができる。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の実施例の構成を示したもので
、同図において、１は点火電源２により駆動される点火
回路で、この点火回路は、点火信号が与えられたときに
点火用の高電圧を点火プラグ３に与える。点火回路１と
しては、コンデンサ放電式の回路や、電流遮断式の回路
等任意のものを用いることができる。点火電源２は点火
エネルギーを与える電源で、バッテリでもよく、また機
関により駆動される発電機でもよい。

【００１３】４は内燃機関の回転に同期して信号を発生
する信号源で、この信号源としては通常機関に取付けら
れた信号発電機内に設けられた信号コイルが用いられる
。なお信号コイルは機関に取付けられた磁石発電機内に
設けることもできる。

【００１４】信号源４は機関の定常運転時の最大進角位
置と最小進角位置とでそれぞれ極性が異なる信号Ｓ１　
及びＳ２　を発生する。最小進角位置で発生する信号Ｓ
２　は、波形整形回路５によりパルス波形等の所定の波
形の信号に変換されてハード点火信号供給回路６に入力
される。ハード点火信号供給回路６は、波形整形回路５
を通して信号源４から信号が与えられたときにハード点
火信号Ｖｈｉを出力する。

【００１５】信号源４が最大進角位置で発生する信号Ｓ
１　は波形整形回路７により所定の波形の信号に変換さ
れて、マイクロコンピュータ８に与えられる。

【００１６】マイクロコンピュータ８は、ＣＰＵ８ａ、
クロックパルスを計数するタイマ８ｂ、所定の計数値が
セットされるレジスタ８ｃ、タイマの計数値とレジスタ
にセットされた計数値とを比較して、両者が一致したと
きに割り込み信号を発生するコンパレータ８ｄ、ランダ
ムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８ｅ及びリードオンリーメ
モリ（ＲＯＭ）８ｆ等からなっている。９はマイクロコ
ンピュータ８を駆動する制御電源で、この制御電源とし
ては、機関により駆動される磁石発電機を電源として直
流定電圧を出力するものを用いることができる。マイク
ロコンピュータ８には、温度センサ、スロットル開度セ
ンサ等の各種のセンサから与えられる点火位置演算用外
部データが入力されるとともに、波形整形回路５及び７
を通して信号源４の出力が入力されている。マイクロコ
ンピュータ８は、所定のプログラムにより、信号源４か
ら得られる信号から得た機関の回転数情報と各種のセン
サから得た点火位置演算用外部データとに基づいて内燃
機関の点火位置を演算する。即ち、マイクロコンピュー
タ８により点火位置演算手段が実現される。この点火位
置演算手段は、演算した点火位置のデータを、そのとき
の回転数において、後記する基準位置から点火位置まで
機関が回転する間にタイマが計数すべきクロックパルス
の数として出力する。

【００１７】またマイクロコンピュータ８によりソフト
点火信号供給手段が実現される。このソフト点火信号供
給手段は、信号源４から得られる所定の信号（Ｓ１　ま
たはＳ２　）の発生位置を基準位置として該基準位置か
ら、点火位置演算手段により演算された点火位置を計測
し、演算された点火位置が計測されたときにソフト点火
信号Ｖｓｉを出力する。

【００１８】またマイクロコンピュータ８により、ソフ
ト点火信号が正常に出力される条件が成立しているとき
に切換指令信号Ｖｘ　を発生する切換指令発生手段が実
現される。

【００１９】１０は点火信号切換回路で、この切換回路
は、ハード点火信号Ｖｈｉとソフト点火信号Ｖｓｉと切
換指令信号Ｖｘ　とを入力として切換指令信号Ｖｘ　が
発生していないときにはハード点火信号Ｖｈｉを点火回
路１に与え、切換指令信号Ｖｘ　が発生しているときに
はソフト点火信号Ｖｓｉを点火回路１に与える。

【００２０】図２のフローチャートは、上記点火位置演
算手段及び切換指令発生手段を実現するためのプログラ
ムのメインルーチンの一例を示し、図３及び図４のフロ
ーチャートはソフト点火信号供給手段を実現するための
割り込みルーチンの一例を示している。

【００２１】図２において、マイクロコンピュータが動
作可能な状態になると、まず各部の初期化が行われ、次
いでＣＰＵの動作が正常であるか否かをチェックする。 ＣＰＵの動作が正常に行われていることが確認された後
、信号源の出力が正常であるか否かをチェックし、正常
な場合には、次いで点火位置演算用外部データが正常に
入力されているか否かをチェックする。点火位置演算用
外部データが正常に入力されていることが確認された後
、マイクロコンピュータの出力ポートＰ１　の状態を「
１」または「０」とすることにより、切換指令信号Ｖｘ
　を発生させる。ＣＰＵの動作のチェックから切換指令
信号の発生までの過程により、切換指令発生手段が実現
される。

【００２２】切換指令信号を発生させた後、信号源４の
出力信号の周波数からそのときの機関の回転数を演算し
、この回転数と、点火位置演算用外部データとから、点
火位置を演算する。

【００２３】信号源４が発生する所定の信号、例えば信
号Ｓ１　を割り込み信号として、該信号Ｓ１　が発生す
るごとに図３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、既に演算されている点火位置のデ
ータをレジスタ８ｃにセットしてメインルーチンに戻る
。この場合の点火位置のデータは、そのときの回転数に
おいて、信号Ｓ１　の発生位置から点火位置まで機関が
回転する間にタイマ８ｂが計数すべきクロックパルスの
数である。レジスタ８ｃに点火位置のデータをセットす
ることにより点火位置の計測が開始される。

【００２４】タイマ８ｂの計数値がレジスタ８ｃにセッ
トされた数に達すると、コンパレータ８ｄが割り込み信
号を発生する。この割り込み信号が発生すると、図４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、ソフト点火信号を出力するマイクロコンピュータ
の出力ポートＰｏ　の状態を「１」または「０」とする
ことにより、ソフト点火信号を発生させ、メインルーチ
ンに戻る。

【００２５】切換指令信号を発生させるための条件は、
図２のフローチャートに示したものに限定されるもので
はない。例えば、機関の異常（オイルレベルや冷却水温
度の異常）の有無等を条件に加え、機関の異常が検出さ
れたときに切換指令信号Ｖｘの発生を停止させて、信号
源が最小進角位置で発生する信号Ｓ２　によりハード点
火信号Ｖｈｉを点火回路に与えるようにすることにより
、機関の回転を安全な範囲に抑える制御を行わせること
もできる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ソフト
点火信号が正常に出力される条件が成立しているときに
切換指令信号を発生する切換指令発生手段と、ハード点
火信号とソフト点火信号と切換指令信号とを入力として
、切換指令信号が発生していないときにはハード点火信
号を点火回路に与え、切換指令信号が発生しているとき
にはソフト点火信号を点火回路に与える点火信号切換回
路とを設けたので、機関の始動時には信号源から点火信
号切換回路を通してハード点火信号を点火回路に与える
ことができ、機関の始動回転数を低くすることができる
。またハード点火信号の発生位置を的確に設定しておく
ことにより、機関の始動を良好にすることができる。 更に機関の運転中に何等かの原因でマイクロコンピュー
タがリセットされたときにも、切換指令信号が発生しな
いため、信号源からハード点火信号を点火回路に与えて
機関の運転を継続することができる。

【００２７】また本発明においては、機関を始動した後
、マイクロコンピュータが正常に動作し得る状態になっ
てソフト点火信号が発生する条件が満たされたときに切
換指令信号を発生させて、点火信号切換回路からソフト
点火信号を点火回路に与えるので、ハード点火動作モー
ドからソフト点火動作モードへの切換をスムースに行う
ことができ、点火動作が行われない期間が生じるのを防
いで、機関の動作を安定にすることができる利点がある
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を示したブロック図であ
る。

【図２】本発明の実施例において点火位置演算手段と切
換指令発生手段とを実現するプログラムのメインルーチ
ンの一例を示すフローチャートである。

【図３】本発明の実施例において、ソフト点火信号供給
手段の一部を実現するプログラムの割り込みルーチンの
一例を示すフローチャートである。

【図４】本発明の実施例において、図３の割り込みルー
チンと共にソフト点火信号供給手段を実現するプログラ
ムの割り込みルーチンの一例を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１…点火回路、２…点火電源、４…信号源、６…ハード
点火信号供給回路、８…マイクロコンピュータ、９…制
御電源、１０…点火信号切換回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　点火信号が与えられたときに点火用の
   高電圧を発生する点火回路と、内燃機関の回転に同期し
   て信号を発生する信号源と、前記信号源から得られる信
   号でハード点火信号を出力するハード点火信号供給回路
   と、前記信号源から得られる信号から得た機関の回転数
   情報と各種のセンサから得た点火位置演算用外部データ
   とに基づいて内燃機関の点火位置を演算する点火位置演
   算手段と、前記信号源から得られる信号の発生位置を基
   準位置として該基準位置から演算された点火位置を計測
   し、点火位置が計測されたときにソフト点火信号を出力
   するソフト点火信号供給手段と、前記ソフト点火信号が
   正常に出力される条件が成立しているときに切換指令信
   号を発生する切換指令発生手段と、前記ハード点火信号
   とソフト点火信号と切換指令信号とを入力として、前記
   切換指令信号が発生していないときには前記ハード点火
   信号を前記点火回路に与え、前記切換指令信号が発生し
   ているときには前記ソフト点火信号を前記点火回路に与
   える点火信号切換回路とを具備してなる内燃機関用点火
   装置。