JPH1193760A - エンジン制御装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 演算を異なる回転周期に２分割することによ
り、エンジン負荷やクランクシャフト（エンジン）の回
転数の変動に対して、容量の小さなマイコンでも演算時
間がクランクシャフト（エンジン）の回転に追従でき、
単純な構成で低価格化が図れ、正確な火花点火時刻およ
び／または燃料噴射時刻の制御ができるエンジン制御装
置を提供する。 【解決手段】 エンジン回転センサ、スロットル角セン
サ、吸気菅負圧（ＰＢ）センサ、水温センサ等の各種セ
ンサ２と、計数手段３と、検索演算手段４と、作動タイ
ミング手段５とを備えたエンジン制御装置１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、主に自動二輪車
等のガソリンエンジンにおいて高速回転時でもエンジン
の回転変動に影響を受けずに正確な火花点火時期および
／または燃料噴射時期の制御を行うエンジン制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のエンジン制御装置は、エンジンを
電子制御する場合、エンジン運転状態の変化に制御の演
算時間が間に合わなくなる場合が想定されている。この
ための解決手法として、例えば演算時間が間に合わなく
なった場合に火花点火時期や燃料噴射量を固定値とする
ものや、演算自体を隔回転周期で行うものである。（例
えば特公平２−４８７３１号）

【０００３】図１０に従来のエンジン制御装置の要部ブ
ロック構成図を示す。図１０において、従来のエンジン
制御装置は、センサ５１、エンジン制御ユニット（ＥＣ
Ｕ）５５から構成されている。図９（ａ）に、図１０に
示すエンジン制御装置の火花点火時期制御タイミングチ
ャートを示す。

【０００４】エンジン制御ユニット５５は、マイクロコ
ンピュータを含む公知の制御ユニットの一例である。ク
ランク軸と連結されているロータ５２に設けたリラクタ
５３とパルサコイル５４によって間欠的に発生するパル
サ信号ＳＬをエンジン制御ユニット５５に供給する。ま
た、負荷センサ等の各種センサからの信号をエンジン制
御ユニット５５に供給する。

【０００５】エンジン制御ユニット５５は、間欠的に発
生するパルサ信号からその周期ＣＲを演算し（図９
（ａ）に於いてはＳＬ１とＳＬ３との時間間隔を演
算）、該周期ＣＲからエンジンの回転速度Ｎｅを演算し
て求める。そして回転速度Ｎｅから点火時期テーブルを
検索して点火時期を求める。エンジン制御ユニット５５
が燃料噴射制御も行うものであれば、回転速度Ｎｅとエ
ンジン負荷センサ信号とから燃料噴射マップを検索して
燃料噴射量を求める。

【０００６】求められた点火時期の値は、クランク回転
の基準位置に対しての回転角（クランク上死点何度前で
あるとの値：ＢＴＤＣ）であるから、これを周期ＣＲに
対する時間に変換する演算を行って点火時刻Ｔｉｇを求
める。そして、パルサ信号ＳＬ５の到達を基準にカウン
ト開始している点火カウンタのカウント値がＴｉｇにな
ったら、イグニッションコイルに信号を出力して火花点
火を行う。

【０００７】以上述べた従来技術では、テーブルやマッ
プの検索や点火時刻の演算に時間がかかる。特に点火時
期を点火時刻に変換する演算は、割り算（ＣＲ＝１／
Ｎ）であるため演算時間が長くなる。更にパラメータの
変化によって演算時間が異なるものであり一定ではな
い。従って、求められた点火時刻Ｔｉｇに対して点火時
刻Ｔｉｇを算出する為の演算完了が間に合わない場合が
発生しうる。

【０００８】また、アイドリング等の低回転運転時には
一回転中にも回転変動が生じているから、パルサ信号Ｓ
Ｌ５が来てから点火時刻Ｔｉｇに至るまでのクランク回
転速度も一定ではない。従って、点火時刻Ｔｉｇが大き
な値である場合には演算完了が間に合っても、回転変動
によって実際に点火するタイミングとエンジンの最適点
火タイミングとの間にズレが生じてしまう場合がある。
このズレはエンジンの気筒数が少ない程大きなものとな
りがちである。

【０００９】図９（ｂ）は、図９（ａ）とは別の先行技
術であり、図９（ａ）に対して次の点が異なる。即ち、
図９（ａ）では周期ＣＲ２に基づいた演算を周期ＣＲ３
中に行い、周期ＣＲ３の開始と同時にカウントを開始し
たカウント値と前記演算結果とで点火動作を行うが、図
９（ｂ）の場合では周期ＣＲ２中に行った演算結果によ
ってＣＲ２の次周期のＣＲ３の開始と同時にカウントを
開始したカウンタ値にて点火動作を行う。

【００１０】図９の（ｂ）では、求められた点火時刻Ｔ
ｉｇに演算完了が間に合わない点が解決されるが、演算
が基礎とする回転周期は図９（ａ）の場合に対し一回転
前の周期のものとなるため、クランクシャフトの回転変
動が大きい場合には実際に点火するタイミングと点火を
行う時点での最適点火タイミングとの間にズレが生じ、
正確な点火動作を得られない場合がある。また、この先
行技術の図９の（ｂ）であっても、エンジン一回転中の
回転変動に起因するズレは解決できない。

【００１１】以上図９（ａ）（ｂ）では、点火制御で説
明したが、燃料噴射の場合も類似のものであり、入力に
必要な各種センサの数が異なったりすること（例えば水
温センサや吸気圧センサ等を付加するなど）によって、
マップ検索やその補正演算が複雑で全演算時間が長くか
かることによる課題は同様である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】マップ検索は、回転数
（Ｎ）と各種のセンサ信号量とに対応した燃料噴射デー
タを検索するものであり、各種センサからの信号量とク
ランクシャフト（エンジン）回転数（Ｎ）に対応する特
性値として時間の形でＲＯＭ等の記憶素子に該データを
予め記憶させてあるものである。例えば、回転数とスロ
ットル角に対する燃料噴射量データを検索し、燃料噴射
量を得る。

【００１３】テーブルの検索は、回転数（Ｎ）に対応し
た点火時期データを検索するものであり、クランクシャ
フト（エンジン）回転数（Ｎ）に対応する特性値として
角度の形でＲＯＭ等の記憶素子に該データを予め記憶さ
せてあるものである。例えば、回転数に対するＢＴＤＣ
データを検索し、点火時期を得る。

【００１４】ここで、テーブル検索演算やマップ検索演
算は、演算処理時間が一定でなく、かつ比較的長い時間
を要する。また、マップ検索からの燃料噴射データは各
種センサからの信号量と回転数に対応する燃料噴射量値
であり、テーブル検索からの進角データは回転数に対す
るＢＴＤＣの角度値である。しかし、実際の点火作動時
に基本となるのは、パルサ信号ＳＬ５が来てからの経過
時間のタイミングである。従って、ここで角度から時間
値への変換を行う必要が生じ、この変換が割り算（ＣＲ
＝１／Ｎ）であるために演算時間が長くなる。更にパラ
メータの変化により演算時間が異なるものであり、一定
ではない。

【００１５】上記のような事情に鑑み、本願発明は高回
転時でも所定の時間内で演算処理を行い、かつ最新の回
転周期とのズレを少なくしたエンジン制御装置を提供す
ることを課題とする。

【００１６】また、本願発明は、回転変動の影響によっ
て回転周期を演算している間に実際のエンジンのクラン
ク角と点火カウンタ値とに生じてしまうズレを少なくし
たエンジン制御装置を提供することを課題とする。

【００１７】さらに車両、特に自動二輪車等に用いられ
るマイクロコンピュータは、現状ではコスト面の都合か
ら４〜８ビット程度の安価な物を採用したい場合がある
が、複雑な制御プログラムの場合には、その全演算を短
時間で行うには処理能力が足らず、また演算のクロック
も遅いため、マイクロコンピュータを高性能で高価なも
のにせざるを得ない場合がある。

【００１８】従って複雑な制御を単純な構成で実現可能
とした、高性能でありながら安価なエンジン制御装置を
提供することを課題とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
請求項１に係るエンジン制御装置は、検索演算手段の演
算と、作動タイミング演算手段の演算とを分け、検索演
算手段の演算を作動タイミング演算手段の演算よりも１
回転周期前で行うことを特徴とする。

【００２０】請求項１に係るエンジン制御装置は、検索
演算手段の演算と、作動タイミング演算手段の演算とを
分け、検索演算手段の演算を作動タイミング演算手段の
演算よりも１回転周期前で行うので、エンジンの回転変
動やテーブル検索値および／またはマップ検索値の変化
に伴う演算時間の変動に左右されずに、最新のセンサ信
号に基づく回転周期で演算した火花点火時刻および／ま
たは燃料噴射時刻を得ることが出来る。

【００２１】また、請求項２に係るエンジン制御装置
は、回転周期に対しリラクタの周長を、Ｎを自然数とし
た１／２^Nの比率とすることを特徴とする。

【００２２】請求項２に係るエンジン制御装置は、回転
周期に対しリラクタの周長を、Ｎを自然数とした１／２
^N の比率としたので、回転数等を時間関数に変換する時
に、通常の割り算（ＣＲ＝１／Ｎ）を行わず、単純なシ
フト演算をすることが出来る。

【００２３】請求項３に係るエンジン制御装置の制御方
法は、クランクシャフトに連動して回転するロータにリ
ラクタを設け、リラクタに対応して設けたパルサコイル
が発生するパルサ信号に基づいて火花点火時刻および／
または燃料噴射時刻を制御するエンジン制御装置の制御
方法であって、パルサ信号を入力する過程から火花点火
時刻および／または燃料噴射時刻を出力する過程までの
処理を行うものにおいて、処理を入力信号の値に応じて
所要時間が可変する処理と、入力信号の値に拘らず所要
時間が一定となる処理とに分け、所要時間が可変する処
理は、所要時間が一定となる処理よりも一周期前の回転
周期で行うようにしたことを特徴とする。

【００２４】この発明に係るエンジン制御装置の制御方
法は、処理を入力信号の値に応じて所要時間が可変する
処理と、入力信号の値に拘らず所要時間が一定となる処
理とに分け、所要時間が可変する処理は、所要時間が一
定となる処理よりも一周期前の回転周期で行うようにし
たので、テーブル検索値および／またはマップ検索値の
変化に伴う演算時間の変動に左右されずに、最新のセン
サ信号に基づく回転周期で演算した火花点火時刻および
／または燃料噴射時刻を得ることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。なお、この発明は、テーブ
ル検索および／またはマップ検索と、これら検索値に基
づいて１回転周期前に行う火花点火時刻および／または
燃料噴射時刻の演算と、この演算結果と最新の回転周期
に基づいて行う最新の火花点火時刻および／または燃料
噴射時刻の演算とを２分割にし、エンジンの回転変動や
テーブル検索値および／またはマップ検索値の変化に伴
う演算時間の変動に影響されずに、火花点火時刻および
／または燃料噴射時刻を得ることができるので正確な制
御ができ、単純な構成で低価格化が図れるエンジン制御
装置を提供するものである。また、本実施の形態は、火
花点火時刻および／または燃料噴射時刻に適用すること
ができる。

【００２６】図１は請求項１に係るエンジン制御装置の
要部ブロック図である。エンジン制御装置１は、エンジ
ン回転センサ、スロットル角センサ、吸気菅負圧（Ｐ
Ｂ）センサ、水温センサ等の各種センサと、記憶素子
と、マイクロコンピュータとから構成する。図１におい
て、エンジン制御装置１は、センサ２と、計数手段３、
検索演算手段４、作動タイミング手段５で構成する。な
お、ここでは、火花点火時期の制御について説明する。

【００２７】センサ２は、リラクタンスの変化を利用し
た電磁ピックアップ方式を用いたものでクランクシャフ
トに付随するフライホイールの一部に周長を４５゜にし
たリラクタを備え、これに非接触に対向したパルサコイ
ルから構成される。

【００２８】また、センサ２は、回転するリラクタの侵
入時に発生する開始カウンタ信号ＳＬ１（奇数番号）
と、リラクタの退去時に発生する終了カウンタ信号ＳＬ
２（偶数番号）とからなるパルサ信号ＳＬ（これら開始
カウンタ信号と終了カウンタ信号をまとめてパルサ信号
と称する）を計数手段３、検索演算手段４および作動タ
イミング手段５に供給する。なお、センサは図示しない
波形整形回路を用いて矩形波のパルス信号を発生する。

【００２９】計数手段３は、水晶発信器、波形整形回
路、クロック発信回路、カウンタ回路、極性分別回路等
で構成し、センサ２からのパルサ信号ＳＬをカウント
し、パルサ信号ＳＬに対応した２カウント遅れのコマン
ド信号Ｓｃを検索演算手段４に供給する。なお、パルサ
信号ＳＬは極性分別回路によって分別した開始カウンタ
信号ＳＬ１（奇数番号）もしくは終了カウンタ信号ＳＬ
２（偶数番号）のどちらでも良く、一応以後、開始カウ
ンタ信号ＳＬ１をパルサ信号ＳＬとして扱う。

【００３０】検索演算手段４は、演算手段、検索手段、
記憶／演算手段を備え、パルサ信号ＳＬよりエンジンの
回転数（Ｎ）に対応する点火時期データをテーブルから
検索する。

【００３１】次に、テーブルからの検索値に基づいて火
花点火時刻を演算し、計数手段３からのコマンド信号Ｓ
ｃが来たら、演算結果の信号ＩＧＴを作動タイミング手
段５に供給する。

【００３２】作動タイミング手段５は、極性分別回路、
演算回路、ＲＯＭ等のメモリを備え、センサ２からの最
新のパルサ信号ＳＬ（開始カウンタ信号ＳＬ１（奇
数））を供給されると、検索演算手段４からの信号ＩＧ
Ｔ（２回転周期前）と、１回転前の回転周期に基づいて
演算し、火花点火時刻の信号Ｔｉｇを出力する。

【００３３】また、作動タイミング手段５は、１回転前
の回転周期に基づいて信号ＩＧＴ値等を演算する場合
に、角度から時間値への変換を割り算（ＣＲ＝１／Ｎ）
で行わずにシフト演算を行う。

【００３４】ここで、シフト演算が出来る様に、予め割
り算の分子係数を角度として記憶させて置き、１回転周
期（３６０゜）で除算を行う。このことは、２回転周期
前で検索したデータ値に対して「１回転周期に対し何分
の１で点火をする。」というものである。なお、燃料噴
射制御は火花点火制御と同一構成、同一作用なので説明
を省略する。

【００３５】図２は、この発明に係る検索演算手段４の
ブッロク構成図である。なお、図２では燃料噴射制御に
ついて説明する。検索演算手段４は、演算手段１１、検
索手段１２、記憶／演算手段１３を備える。

【００３６】演算手段１１は、カウンタ回路、極性分別
回路、演算回路等で構成し、パルサ信号ＳＬ（開始カウ
ンタ信号ＳＬ１）の間隔からクランクシャフト（エンジ
ン）の周期を知る。さらに、この周期からエンジンの回
転数を演算し、回転周期と回転数の値を検索手段１２と
記憶／演算手段１３に供給する。

【００３７】検索手段１２は、スロットル角センサ、吸
気管負圧（ＰＢ）センサ、水温センサ等の各種のセンサ
量とエンジンの回転数とに対応する燃料噴射データをＲ
ＯＭ等の記憶素子に事前にマップとして記憶させて置
く。例えば、エンジンの回転数とスロットル量とに対応
した燃料噴射量の数値（３次元）としてＲＯＭ等の記憶
素子に事前にマップとして記憶させて置く。

【００３８】次に、検索手段１２は、スロットル角セン
サ、吸気管負圧（ＰＢ）センサ、水温センサ等の各種セ
ンサからの値を読み込み、これらの値が異常な値でない
かチェックを行う。

【００３９】さらに、検索手段１２は、パルサ信号ＳＬ
から得た回転数（Ｎ）とセンサ信号量とを基にマップ
（３次元）検索し、マップ検索で得た燃料噴射量のＴｉ
値を記憶／演算手段１３に供給する。

【００４０】記憶／演算手段１３は、極性分別回路、カ
ウンタ回路、マップ検索回路、ホールド回路等で構成
し、検索手段１２からのマップ検索で得た燃料噴射量の
Ｔｉ値を、回転数から回転周期に対応した時間関数に変
換した値に基づいて燃料噴射量を演算し、数値をホール
ドして置き、計数手段３からのコマンド信号Ｓｃが来た
ら、演算結果の信号ＩＧＴを作動タイミング手段５に供
給する。

【００４１】このように、請求項１に係るエンジン制御
装置は、検索演算手段の演算と、作動タイミング演算手
段の演算とを分け、検索演算手段の演算を作動タイミン
グ演算手段の演算よりも１回転周期前で行うので、エン
ジンの回転変動やテーブル検索値および／またはマップ
検索値の変化に伴う演算時間の変動に左右されずに、最
新のセンサ信号に基づく回転周期で演算した火花点火時
刻および／または燃料噴射時刻を得ることが出来るので
エンジンの回転変動に影響されず正確な制御ができる。

【００４２】図３は請求項２に係るエンジン制御装置の
全体構成図である。図３において、エンジン制御装置１
０は、センサ２、計数手段３、検索演算手段４、作動タ
イミング手段５、切り替え手段６を備える。なお、セン
サ２から検索演算手段４までは図１と同じ構成なので、
説明は省略する。また、燃料噴射制御は火花点火制御と
類似構成、類似作用なので説明を省略する。

【００４３】作動タイミング手段５は、極性分別回路、
演算回路、ＲＯＭ等のメモリを備え、センサ２からの最
新のパルサ信号ＳＬ（開始カウンタ信号ＳＬ１）を供給
されると、クランクシャフト（エンジン）の回転数と検
索演算手段４からの信号ＩＧＴとから、１回転前の回転
周期に基づいて信号のＩＧＴ値等と演算し、直ちに点火
時間を指示する火花点火時刻の信号Ｔｉｇｏを切り替え
手段６に供給する。

【００４４】切り替え手段６は、演算回路、極性分別回
路、クロック回路、記憶素子等を備え、センサ２からの
終了カウンタ信号ＳＬ２（偶数番号）が来るまでに、作
動タイミング手段５で得た火花点火時刻の信号Ｔｉｇｏ
を出力できるときは、信号ＴｉｇｏをＴｉｇとして火花
点火時刻を出力する。

【００４５】また、火花点火時刻の信号Ｔｉｇｏを出力
中に終了カウンタ信号ＳＬ２（偶数番号）が来た場合
は、１回転前の回転周期を開始カウンタ信号ＳＬ１（奇
数番号）から終了カウンタ信号ＳＬ２（偶数番号）まで
の周期時間に換えて演算し、火花点火時刻の出力信号Ｔ
ｉｇを出力する。

【００４６】上記切替えを行う理由は、下記のためであ
る。開始カウンタ信号ＳＬ１（奇数番号）が来て直ちに
点火が出来る点火時間ならば回転変動による誤差分が小
さい。しかし、点火時間が長いと誤差分が大きくなって
しまう。

【００４７】そのため、点火時間が長い場合（例えばエ
ンジンの回転数が低い時等）に、終了カウンタ信号ＳＬ
２（偶数番号）が来たならば、１回転前の回転周期に基
づいて行っていた演算を、最新の開始カウンタ信号ＳＬ
１（奇数番号）から終了カウンタ信号ＳＬ２（偶数番
号）までの時間に基づいて行う演算に切り替える。

【００４８】さらに、このことは、１回転周期に対応す
る角度（３６０゜）を開始カウンタ信号ＳＬ１から終了
カウンタ信号ＳＬ２までの角度（４５゜）に切り替えて
演算をすることある。（リラクタの周長を４５゜にした
ので、回転周期に対しリラクタの周長は、１／２³ の比
率となる。）

【００４９】図４は、この発明に係る火花点火時期制御
と燃料噴射時期制御のタイミングチャート図である。

【００５０】図４において、負極性のパルサ信号は回転
するリラクタの侵入時（リラクタとパルサコイルとが出
会った時）に発生する開始カウンタ信号ＳＬ３，ＳＬ５
（奇数番号）、また、正極性のパルサ信号はリラクタの
退去時（リラクタとパルサコイルとが離れた時）に発生
する終了カウンタ信号ＳＬ４，ＳＬ６（偶数番号）であ
る。なお、最新の開始カウンタ信号をＳＬ５として説明
する。

【００５１】開始カウンタ信号ＳＬ３（奇数番号）と終
了カウンタ信号ＳＬ４（偶数番号）の間隔が周長を４５
゜に設定したリラクタに対応する。（リラクタの周長を
４５゜にしたので、回転周期に対しリラクタの周長は、
１／２³ の比率となる。）

【００５２】また、１回転前の開始カウンタ信号ＳＬ３
と最新の開始カウンタ信号ＳＬ５の間隔、もしくは１回
転の終了カウンタ信号ＳＬ４と最新の終了カウンタ信号
ＳＬ６の間隔はクランクシャフトの周期（一回転）ＣＲ
である。（１回転周期＝３６０゜これは一定） ただし、時間の単位系としての回転周期は、例えば（Ｓ
Ｌ５−ＳＬ３）や（ＳＬ６−ＳＬ４）で、回転数により
変化している。

【００５３】１回転前の開始カウンタ信号ＳＬ３が来る
と、まず、２回転前の周期ＣＲ１からクランクシャフト
の回転数（Ｎ）を演算する。

【００５４】次に、今回の火花点火時期を算出するため
に、この回転数（Ｎ）よりクランク角の最適値（ＢＴＤ
Ｃ）をテーブルから検索する。さらに、この進角値を時
間関数に演算（ＣＲ１＝１／Ｎ）する。なお、ここでの
回転周期は、（ＳＬ３−ＳＬ１）の時間である。

【００５５】また、燃料噴射量を算出するために、この
時スロットル角センサ、吸気菅負圧（ＰＢ）センサ、水
温センサ等の各種のセンサからの値を読み込むととも
に、これらの値が異常な値でないかチェックを行う。さ
らに、この回転数とセンサの値（例えば、ＴＨ＝スロッ
トル量）とから燃料噴射量をマップから検索する。同様
に、この燃料噴射量の値を噴射弁の開弁時間に演算す
る。また、ここでの回転周期は、（ＳＬ３−ＳＬ１）の
時間である。

【００５６】先のテーブル検索値から最終の火花点火デ
ータを算出し、信号ＩＧＴとしておく。また、先のマッ
プ検索値とから最終の燃料噴射データを算出し、信号Ｉ
ＪＴとしておく。

【００５７】なお、信号ＩＧＴ算出のためのテーブル検
索および信号ＩＪＴ算出のためのマップの検索は、図に
示すように、前回の火花点火時刻Ｔｉｇ１(n-1)の演算
および前回の燃料噴射時刻Ｔｉｊ１(n-1)の演算が実行
された後のパルサ信号動作時間（ＳＬ４−ＳＬ３）内の
タイミングＡ(n)で実行するか、または終了カウンタ信
号ＳＬ４発生後の、前回の火花点火時刻Ｔｉｇ２(n-1)
および前回の燃料噴射時刻Ｔｉｊ２(n-1)の演算が実行
された後の１回転前の周期ＣＲ２内のタイミングＢ(n)
で実行する。

【００５８】また、テーブル検索およびマップ検索のタ
イミングＡ(n)，Ｂ(n)は、タイミングＡ(n)のみで実行
してもよく、タイミングＢ(n)のみで実行してもよく、
タイミングＡ(n)およびタイミングＢ(n)の双方で実行し
てもよい。

【００５９】次に、最新の開始カウンタ信号ＳＬ５が来
ると、２回転前の回転周期（ＳＬ３−ＳＬ１）を基に１
回転前の周期ＣＲ２の間に検索、演算をした火花点火デ
ータの信号ＩＧＴと１回転前の回転周期（ＳＬ５−ＳＬ
３）の角度を基に最新の火花点火時刻Ｔｉｇを演算す
る。

【００６０】同様に、最新の開始カウンタ信号ＳＬ５が
来ると、２回転前の回転周期（ＳＬ３−ＳＬ１）を基に
１回転前の周期ＣＲ２の間に検索、演算をした燃料噴射
データの信号ＩＪＴと１回転前の回転周期（ＳＬ５−Ｓ
Ｌ３）の角度を基に最新の燃料噴射時刻Ｔｉｊを演算す
る。

【００６１】次に、火花点火時刻の演算式を数１で示
す。なお、ここでは、便宜上火花点火時刻をＴｉｇ１と
記する。

【００６２】

【数１】Ｔｉｇ１＝ＣＲ２×ＩＧＴ×（９０゜／３６０
゜）−Ｔｉｇ演算時間

【００６３】ここで、上記数１の演算式の説明をする。
ＣＲ２は、最新の回転周期（ＳＬ５−ＳＬ３）である。
ＩＧＴは、２回転前の回転周期（ＳＬ３−ＳＬ１）を基
に１回転前の周期ＣＲ２の間で検索および演算結果の
（火花点火時間）信号である。Ｔｉｇ演算時間は、この
演算にかかった時間である。

【００６４】また、（９０゜／３６０゜）は、ＢＴＤＣ
の角度は１回転周期に対する時間関数であるので割り算
（比率）を行う事と同等なので、シフト演算が出来る様
に予め割り算の分子係数を９０゜として記憶させて置
く。しかし、実際の演算時には、演算式、数２の様にシ
フト演算が出来る。

【００６５】

【数２】Ｔｉｇ１＝ＣＲ２×ＩＧＴ×（１／２²）−Ｔ
ｉｇ演算時間

【００６６】また、上記の火花点火時刻をＴｉｇ１を出
力中に終了カウンタ信号ＳＬ６が来てしまったならば、
最新の回転周期（ＳＬ５−ＳＬ３）を開始カウンタ信号
ＳＬ５から終了カウンタ信号ＳＬ６までの周期時間に換
えて演算し、出力信号Ｔｉｇを火花点火時刻の信号とし
て出力する。

【００６７】なお、このことは、１回転周期に対応する
角度（３６０゜）を開始カウンタ信号ＳＬ５から終了カ
ウンタ信号ＳＬ６までの角度（４５゜）に切り換えて演
算する事である。（リラクタの周長を４５゜にしたの
で、回転周期に対しリラクタの周長は、１／２³ の比率
となる。）

【００６８】この時の演算式を数３で示す。なお、ここ
では、便宜上火花点火時刻をＴｉｇ２と記する。

【００６９】

【数３】Ｔｉｇ２＝ＤＴ×ＩＧＴ×（９０゜／４５゜）
−ＤＴ−Ｔｉｇ演算時間

【００７０】ここで、上記数３の演算式の説明をする。
ＤＴは、最新のパルサ信号動作時間（ＳＬ６−ＳＬ５）
である。ＩＧＴは、２回転前の回転周期（ＳＬ３−ＳＬ
１）を基に１回転前の周期ＣＲ２の間で検索および演算
結果の（火花点火時間）データである。Ｔｉｇ演算時間
は、この演算にかかった時間である。

【００７１】また、（９０゜／４５゜）は、ＢＴＤＣの
角度は１回転周期に対する時間関数であるので割り算
（比率）を行う事と同等なので、シフト演算ができるよ
うに予め割り算の分子係数を９０゜として記憶させて置
く。同様に実際の演算時には、演算式、数４の様にシフ
ト演算が出来る。

【００７２】

【数４】Ｔｉｇ２＝ＤＴ×ＩＧＴ×（２1)−ＤＴ−Ｔｉ
ｇ演算時間

【００７３】また、燃料噴射時刻の演算式は、上記の火
花点火時刻の演算式と同じであるため演算式を省略する
が、演算式上での火花点火時刻と燃料噴射量との対応
は、下記に示す通りである。ＩＧＴをＩＪＴ、Ｔｉｇを
Ｔｉｊ、Ｔｉｇ１をＴｉｊ１およびＴｉｇ２をＴｉｊ２
とし、数４に代入することで燃料噴射時刻を算出するこ
とができる。

【００７４】このように、請求項１と請求項２に係るエ
ンジン制御装置は、検索演算手段の演算と、作動タイミ
ング演算手段の演算とを分け、検索演算手段の演算を作
動タイミング演算手段の演算よりも１回転周期前で行
い、回転周期に対しリラクタの周長を、Ｎを自然数とし
た１／２^N の比率としたので、エンジンの回転変動やテ
ーブル検索値とマップ検索値の変化に伴う演算時間の変
動に左右されず、さらにまた、火花点火時刻および／ま
たは燃料噴射時刻を出力中に、エンジンの回転変動が起
きても時間関数の変換をシフト演算することで、素速く
切り換えられ、最新のセンサ信号に基づいた、火花点火
時刻および／または燃料噴射時刻を得ることが出来るの
で、正確かつ最適な火花点火時刻および／または燃料噴
射時刻の制御ができる。

【００７５】図５〜図８はこの発明に係るエンジン制御
装置の制御方法のフロー図である。図５はメインのフロ
ー図、図６はテーブル／マップ検索処理のフロー図、図
７は奇数パルス信号処理のフロー図、図８は偶数パルス
信号処理のフロー図である。

【００７６】なお、図６のテーブル／マップ検索処理が
請求項３に記載のパルサ信号を入力する過程から火花点
火時刻および／または燃料噴射時刻を出力する過程まで
の処理を行うものにおいて、この処理が入力信号の値に
応じて所要時間が可変ものであり、図７および図８の演
算処理が入力信号の値に拘らず所要時間が一定となる処
理に対応する。

【００７７】図５のメインのフロー図において、電源投
入後、初期化した後にクランク回転が発生すると、パル
スが複数入力され、ステップＳ１でステージ確定の確認
判断を行い、ステージ確定の場合にはステップＳ２に移
行し、ステージ確定ができない場合にはステップＳ７の
ＥＸＩＴによりメインフローを抜ける。

【００７８】ステップＳ２ではパルスが奇数パルスか否
かの判断を行い、奇数パルスの場合にはステップＳ３に
移行して奇数パルス信号処理を行う。一方、奇数パルス
でない場合にはステップＳ４に移行する。なお、ステッ
プＳ３の奇数パルス信号処理の詳細は図７で説明する。

【００７９】ステップＳ４ではパルスが偶数パルスか否
かの判断を行い、偶数パルスの場合にはステップＳ５に
移行して偶数パルス信号処理を行う。一方、偶数パルス
でない場合にはステップＳ７のＥＸＩＴによりメインフ
ローを抜ける。なお、ステップＳ５の偶数パルス信号処
理の詳細は図８で説明する。

【００８０】ステップＳ５の偶数パルス信号処理後、ス
テップＳ６では周期ＣＲ(n)に基づくテーブル／マップ
検索処理を行う。なお、ステップ６のテーブル／マップ
検索処理の詳細は図６で説明する。ステップＳ６終了後
はステップＳ７のＥＸＩＴによりメインフローを抜け
る。

【００８１】図６のテーブル／マップ検索処理フロー図
において、ステップＳ１１で周期ＣＲ(n)およびセンサ
値とから火花点火データＩＧＴ(n+1)を検索し、続いて
ステップＳ１２では、周期ＣＲ(n)およびセンサ値とか
ら燃料噴射データＩＪＴ(n+1)を検索して図５のステッ
プＳ６に戻る。

【００８２】図７の奇数パルス信号処理のフロー図にお
いて、ステップＳ２１では周期ＣＲ(n)の演算を実行
し、ステップＳ２２では火花点火データＩＧＴ(n)と周
期ＣＲ(n)とから点火時刻Ｔｉｇ(n)を算出する。

【００８３】ステップＳ２３では算出された点火時刻Ｔ
ｉｇ(n)を点火カウンタにセットしてステップＳ２４に
移行する。なお、ステップＳ２３でセットされたカウン
タは、セット値を時間経過と伴にダウンカウントしてゆ
き、０になった時点で点火処理を行う。

【００８４】ステップＳ２４は燃料噴射データＩＪＴ
(n)と周期ＣＲ(n)とから燃料噴射時刻Ｔｉｊ(n)を算出
する。

【００８５】続いて、ステップＳ２５では算出された燃
料噴射時刻Ｔｉｊ(n)を燃料噴射カウンタにセットす
る。なお、ステップＳ２５でセットされたカウンタは、
セット値を時間経過と伴にカウントダウンしてゆき、０
になった時点で燃料噴射を行う。

【００８６】図８の偶数パルス演算処理のフロー図にお
いて、ステップＳ３１ではパルサ動作時間ＤＴの演算を
実行し、ステップＳ３２では周期ＣＲ(n)での点火処理
が既に終了しているか否かの判定を行い、既に終了して
いる場合にはステップＳ３５に移行し、終了していない
場合にはステップＳ３３に移行する。

【００８７】ステップＳ３３では、火花点火データＩＧ
Ｔ(n)とパルサ動作時間ＤＴ(n)とから点火時刻Ｔｉｇ
(n)を算出する。ステップＳ３４では、算出した点火時
刻Ｔｉｇ(n)を点火カウンタにセットする。

【００８８】ステップＳ３５では周期ＣＲ(n)での燃料
噴射処理が既に終了しているか否かの判定を行い、既に
終了している場合にはメインに戻り、終了してない場合
にはステップＳ３６で燃料噴射データＩＪＴ(n)とパル
サ動作時間ＤＴ(n)とから噴射時刻Ｔｉｊ(n)を算出す
る。

【００８９】続いて、ステップＳ３７では算出された噴
射時刻Ｔｉｊ(n)を燃料噴射カウンタにセットした後、
メインに戻る。

【００９０】なお、図７および図８のフローで説明した
演算処理は、シフト演算で行うことにより一定の時間と
なるため、演算に用いる周期ＣＲは演算直前の周期とす
る。

【００９１】一方、火花点火データＩＧＴおよび燃料噴
射データＩＪＴのテーブル／マップ検索に要する処理時
間は検索時点により異なるため、テーブル／マップ検索
に用いる周期は、点火時刻Ｔｉｇ(n)および噴射時刻Ｔ
ｉｊ(n)に用いる周期ＣＲよりも一周期前の周期に基づ
いて行う。

【００９２】

【発明の効果】以上のように、この発明に係るエンジン
制御装置は、検索演算手段の演算と、作動タイミング演
算手段の演算とを分け、検索演算手段の演算を作動タイ
ミング演算手段の演算よりも１回転周期前で行うので、
エンジンの回転変動やテーブル検索値とマップ検索値の
変化に伴う演算時間の変動に左右されずに、最新のセン
サ信号に基づく回転周期で演算した火花点火時刻および
／または燃料噴射時刻を得ることが出来るので、精度の
高い火花点火時刻および／または燃料噴射時刻の演算が
得られ、低コストで正確かつ最適な制御ができる。

【００９３】また、この発明に係るエンジン制御装置
は、回転周期に対しリラクタの周長を、Ｎを自然数とし
た１／２^N の比率としたので、回転数等を時間関数に変
換する時に、割り算（ＣＲ＝１／Ｎ）を行わず、シフト
演算ができるので、一層細かな制御によってエンジンの
回転変動に影響されずに精度の高い火花点火時刻および
／または燃料噴射時刻の演算が得られので、高速時のエ
ンジン回転が高い場合でも、アイドリング時の様な回転
変動の大きい時においても、演算処理時間がクランクシ
ャフト（エンジン）の回転変動に追従でき、正確かつ最
適な火花点火時刻および／または燃料噴射時刻の制御が
できる。

【００９４】よって、演算を異なる回転周期に２分割す
ることにより、エンジン負荷やクランクシャフト（エン
ジン）の回転数の変動に対して、容量の小さなマイコン
でも演算時間がクランクシャフト（エンジン）の回転に
追従でき、単純な構成で低価格化が図れ、正確な火花点
火時刻および／または燃料噴射時刻の制御ができるエン
ジン制御装置およびその制御方法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るエンジン制御装置の全体構成図

【図２】この発明に係るエンジン制御装置の検索演算手
段のブッロク構成図

【図３】請求項２に係るエンジン制御装置の全体構成図

【図４】請求項１および請求項２に係る火花点火時期制
御と燃料噴射時期制御のタイミングチャート図

【図５】この発明に係るエンジン制御装置の制御方法の
フロー図

【図６】この発明に係るエンジン制御装置の制御方法の
フロー図

【図７】この発明に係るエンジン制御装置の制御方法の
フロー図

【図８】この発明に係るエンジン制御装置の制御方法の
フロー図

【図９】従来の火花点火時期制御のタイミングチャート
図

【図１０】従来のエンジン制御装置

【符号の説明】

１，１０…エンジン制御装置、２，５１…センサ、３…
計数手段、４…検索演算手段、５…作動タイミング手
段、６…切り替え手段、１１…演算手段、１２…検索手
段、１３…記憶／演算手段、５２…フライホイール（ロ
ータ）、５３…リラクタ、５４…パルサコイル、５５…
エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）、ＣＲ１，ＣＲ２…ク
ランクシャフトの周期（一回転）、ＤＴ…パルサ信号動
作時間、ＩＧＴ…火花点火データ、ＩＪＴ…燃料噴射デ
ータ、ＳＬ…パルサ信号、ＳＬ１，ＳＬ３，ＳＬ５…開
始カウンタ信号、ＳＬ２，ＳＬ４，ＳＬ６…終了カウン
タ信号、Ｔｉｇ１，Ｔｉｇ２…火花点火時刻、Ｔｉｊ
１，Ｔｉｊ２…燃料噴射時刻。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランクシャフトに連動して回転するロ
   ータにリラクタを設け、該リラクタに対応して設けたパ
   ルサコイルが発生するパルサ信号に基づいて火花点火時
   刻および／または燃料噴射時刻を制御するエンジン制御
   装置であって、 前記パルサ信号をカウントする計数手段と、前記パルサ
   信号の回転周期を基にテーブル検索および／またはマッ
   プ検索とを行い検索した値から演算を行う検索演算手段
   と、前記回転周期と前記検索演算手段の値に基づいて火
   花点火時刻および／または燃料噴射時刻を演算する作動
   タイミング演算手段とを備えたものにおいて、 前記検索演算手段の演算と、前記作動タイミング演算手
   段の演算とを分け、前記検索演算手段の演算を前記作動
   タイミング演算手段の演算よりも１回転周期前で行うこ
   とを特徴とするエンジン制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のエンジン制御装置におい
   て、 前記回転周期に対し前記リラクタの周長を、Ｎを自然数
   とした１／２^Nの比率とすることを特徴とするエンジン
   制御装置。
3. 【請求項３】 クランクシャフトに連動して回転するロ
   ータにリラクタを設け、該リラクタに対応して設けたパ
   ルサコイルが発生するパルサ信号に基づいて火花点火時
   刻および／または燃料噴射時刻を制御するエンジン制御
   装置の制御方法であって、 前記パルサ信号を入力する過程から火花点火時刻および
   ／または燃料噴射時刻を出力する過程までの処理を行う
   ものにおいて、 前記処理を入力信号の値に応じて所要時間が可変する処
   理と、入力信号の値に拘らず所要時間が一定となる処理
   と、に分け、 前記所要時間が可変する処理は、前記所要時間が一定と
   なる処理よりも一周期前の回転周期で行うようにしたこ
   とを特徴とするエンジン制御装置の制御方法。