JPS62178770A - 内燃機関の点火制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、機関の急加速時にも所定の点火コイル遮断
電流を得るようにした内燃機関の点火制御装置に関する
。

〔従来の技術〕

内燃機関に用いられる誘導放電式点火装置は、点火コイ
ルの一次側に電流を通電し、その電流を遮断することに
より点火コイルの二次側に高電圧のエネルギを発生させ
、点火コイルの二次側に接続された点火プラグにて火花
放電を生じさせるものである。

一般に、上記エネルギは点火コイル−次側遮断時の電流
（以下遮断電流という）と関係がある。

それ故、内燃機関の点火に必要なエネルギを得るために
は、遮断軍帽が点火に必要な値になるまで点火コイルの
一次側を通電する必要がある。

遮断電流が所定値になるまでの通電時間はパッテリ電圧
や点火コイルの一次側インダクタンスや点火コイルの一
次側抵抗分などによって定まる所定の時間となる。

また、点火周期に対する点火コイル通電時間の割合（以
下閉路率という）が機関の回転数によって変わる。それ
故、これらの変動要因に対し、所望の遮断電流が得られ
るように点火コイルの通電時期を制御しなければならな
い。

そこで、上記のような点火コイルの通電時期制御を成し
得るものとして、たとえば特開昭５３−４０１４１号公
報に示されるように、点火コイルの一次電流が所定の値
に達している期間が機関の点火同期の一定割合になるよ
うに点火コイルの通電時期を制御する点火制御装置があ
った。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記従来の点火制御装置においては通電時期の
フィードバック制御演算を常に一定の値を用いて行って
いたため、機関の急加速時などの点火周期が点火回数毎
に短くなる過渡時には点火コイルの通電時間が点火回数
を追うごとに短くなり、点火に要する通電時間が得られ
ず、失火に至るという欠点があった８ この発明はかかる問題点を改善するため証なされたもの
で、機関の急加速時にコイル電流のフィードバックによ
る通電時期制御の過渡応答性を向上でき、失火を防止で
きる内燃機関の点火制御装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る内燃機関の点火制御装置は、点火コイル
の通電々流が所定値に達している間信号を出力する第１
手段と、第１手段の出方する信号期間が所定期間になる
ようにフィードバック制御を行う第２手段と、第２手段
のフィードバック制御を行う第３手段とを設けたもので
ある。

〔作　用〕

この発明においては、点火コイルの通電々流が所定値に
達している間第１手段から出方する信号を第２手段でフ
ィードバック制御を行ってこの信号を所定期にさせ、第
１手段の出方が発生しない機関の急加速時にはフィード
バック制御の定数を第３手段で変更するように作用する
。

〔実施例〕

以下、この発明の内燃機関の点火制御装置の実施例につ
いて図面に基づき説明する。第１図はその一実施例を示
すブロック図である。この第１図において、１は機関の
点火時期に同期した信号を発生する点火時期信号発生器
であり、たとえば図示しないディストリビュータに内蔵
されている。

この点火時期信号発生器１の出力端に波形整形回路２が
接続されている。波形整形回路２は点火時期信号発生器
１の出力信号を矩形波に整形するためのものである。

波形整形回路２の出力端子に微分回路３．４の入力端子
がそれぞれ接続されており、微分回路３は波形整形回路
２の出力信号の点火時期に相当する矩形波端でパルスを
出力し、微分回路４は波形整形回路２の出力信号のもう
一方の矩形波端でパルスを出力する。

一方、発振器５は周波数ｆｃＫのクロックパルスを発生
する。この発振器５の出力端子にそれぞれ分周ｉＭ６〜
９の入力端子が接続されており、分周器６〜９はそれぞ
れ所定の分周率−１１１−ｑｒｓ でクロックパルスを分周スる。

分周器８，９の出力端子は論理回路１ｏ（３人力）の第
１、第２入力端子にそれぞれ接続されており、論理回路
１０の第３入力端子は電流検出回路２０の出力端子が接
続されている。

また、微分回路３の出力端子は７リツプ・ラロツプ回路
（以下、ＦＦという）１３．１４のリセット端子Ｒに接
続されている。

さらに、微分回路４の出力端子は第１のアップダウンカ
ウンタ１１のリセット端子Ｒに接続され、第１のアップ
ダウンカウンタ１１のクロック端子Ｃに第１クロック切
換回路１５の出方端子が接続されている。

第１のアップダウンカウンタ１１はアップダウン切換端
子Ｕ／Ｄと計数値を出力する出力端子Ｑとを有しており
、アップダウン切換端子Ｕ／Ｄハ、ＦＦ”１３の出力端
子Ｑに接続され、第１のアップダウンカウンタ１１の出
力端子Ｑは第２のアップダウンカウンタ１２のデータ入
力端子りに接続されている。

さらに、第１のアップダウンカウンタ１１は出力端子Ｂ
をＦＦ１３のセット端子Ｓに接続されている。この出力
端子Ｂはダウンカウントモード時に計数値が零であるこ
とを示すプロー信号を出力する端子である。

分周器６の出力端子は第１のクロック切換回路１５の第
１の入力端子と第２のクロック切換回路１６の第１の入
力端子に接続されている。分周器７の出力端子は第１の
クロック切換回路１５の第２の入力端子に接続されてい
る。第１のクロック切換回路１５は第１ないし第３の入
力端子を有しており、この第３の入力端子には、上記Ｆ
Ｆ１３の出力端子Ｑが接続されている。

分周器６と７の出力するクロックパルスをＦＦ１３の出
力信号により第１のクロック切換回路１５で切り換えて
、第１のアップダウンカウンタ１１のクロック端子Ｃに
入力するようになっており、ＦＦ１３の出力がｒＨＪの
場合は分周器６のクロックパルスｆａｘを出力し、ＦＦ
１３の出力がｒＬＪの場合には、分周器７のクロックパ
ルス旦を出力するように設定されている。

第２のクロック切換回路１６も第１ないし第３の入力端
子を有しており、第２の入力端子には論理回路１０の出
力が入力されるようになっており、第３の入力端子には
ＦＦ１３の出力が入力されるようになっている。

この第２のクロック切換回路１６はＦＦ１３の出力によ
り、分周器６から出力されるクロックパルスと論理回路
１０から出力されるクロックパルスとを切り換えて、第
２のアップダウンカウンター２のクロック端子Ｃへ送出
するようになっている。

この場合ＦＦ１３の出力がｒＨＪのとき、分周き論理回
路１０のクロックパルスを出力するように設定されてい
る。

この第２のアップダウンカウンター２はクロック端子Ｃ
と、計数可否を決定するカウントイネーブル端子ＣＥと
、アップダウン切換端子Ｕ／Ｄと、データ入力端子りと
、このデータ入力端子りに入力された値をセットするプ
リセット端子ＰＳの各入力端子と、プロー信号を出力す
る端子Ｂとを有している。

データ入力端子りは第１のアップダウンカウンタ１１の
出力端子Ｑに接続され、端子Ｂはアンドダート１７の第
２入力端子とＦＦ１４のセット端子Ｓと、カウントイネ
ーブル端子ＣＥ論理回路２１（以下、ＣＥ論理回路とい
う）の第１の入力端子に接続されている。

アンドグー）１７．１８は２人力のアンドゲートであり
、両アンドグー）１７．１８の第１の入力端子には、Ｆ
Ｆ１３の出力が入力されるようになっている。アンドゲ
ート１７の出力端子は第２のアップダウンカウンタ１２
のプリセット端子ｐｓに接続されている。

ＦＦ１４の出力端子Ｑはアンドゲート１８の第２の入力
端子と、第２のアップダウンカウンタ１２のＵ／ＤとＣ
Ｅ論理回路２１の第３の入力端子とに接続されている。

アンドｆ　−）　１８の出力端子は点火装置１９に接続
されている。点火装置１９はアンドｆｆ−）１８の出力
信号（点火信号）が「Ｈ」になると点火コイルの一次側
を通電し、その後点火信号がｒＬＪになると点火コイル
−次’ＫＲを遮断するスイッチング回路をもつ。

２０は点火コイル−次側に流れる電流が所定値に達して
いる間信号を出力する電流検出回路であり、出力が論理
回路１０およびＣＥ論理回路２１に入力される。

このＣＥ論理回路２１は複数の入力端子をもち、それぞ
れ波形整形回路２の出力と第２カウンタ１２のボロ一端
子ＢとＦＦ１３の出力端子ＱとＦＦ１４の出力端子Ｑと
電流検出回路２０の出力端子とに接続され、出力が第２
カウンタ１２のＣＥ端子に接続され、後述する論理動作
を行う論理回路群により構成される。

次に上記実施例の動作を第２図の動作波形図を用いて説
明する。第１図のａｗｔは第２図（ａ）〜第２図（力の
波形に対応しており、第２図（ａ）は点火時期信号発生
器１の出力信号波形である。第２同市）はこの波形（第
２図値））を波形整形回路２で整形した矩形波信号であ
り、矩形波の立下り時点を点火時期とする。

第２図（ｃ）と第２図（ｄ）はそれぞれ微分回路３と微
分回路４の出力パルスであり、第２図ら）の矩形波の立
下り端と立上り端で出力される。

第２　ｍ　（ｅ）は第１のアップダウンカウンタ１１と
第２のアップダウンカウンタ１２の計数内容を示す波形
であり、実線部イが第１のアップダウンカウンタ１１の
ものであり、一点鎖線部口が第２のアップダウンカウン
タ１２のものである。

第２図（ｆ）は第１のアップダウンカウンタ１１のゴロ
一端千Ｂの出力信号（プロー信号）を示し、第２図位）
はＦ　Ｆ　１．３の出力端子Ｑの出力波形を示す。

＠２図（ｈ）は第２のアップダウンカウンタ１２のゴロ
−信号を示し、第２図（ｉ）はＦＦ１４の出力端子Ｑの
出力波形を示す。

第２ｎ（ｊ）はアンドヶ”　−）　１８の出力信号（点
火信号）の波形、第２図（ト）は点火コイルの一次電流
波形、第２図（ｔ）は電流検出回路２０の出力信号波形
を示す。

いま、点火時期（第２図（ｂ）の矩形波の立下り時点）
において、ＦＦ１３は微分回路１３の出力パルス（第２
図（Ｃ））によってリセットされ、ＦＦ１３の出力端子
Ｑが第２図（２））に示すようにｒＬＪになる。

したがって、第１のアップダウンカウンター１はダウン
カウントモードになり、また第１のクロック切換回路１
５の出力には分周器７のクロックＣＫ パルス−が出力される。その結果、第１のアラプダウン
カウンター１は第２［１Ｕ（ｅ）のように点火時期力、
ら、ツケ、す７．ｆＣＫを、ラッカウラ、す、０第１の
アップダウンカウンター１の計数内容が零になると、プ
ロ一端子Ｂからポロー信号が第２図（ｆ）のように出力
され、ＦＦ１３の出力端子Ｑの出力を第２図（２））に
示すようにｒＬＪからｒＨＪに反転させる。それ故、第
１のアップダウンカウンタ１１はアップカウントモード
になり、第１のクロック切換回路１３の出力には分周器
６のクロッその結果、第１のアップダウンカウンタ１１
はプカウントする。

次に、矩形波（第２図（ｂ））の立上り時点で微分回路
４から第２図（ｄ）のパルスが出力されると、第１のア
ップダウンカウンタ１１はそのパルスにより零計数値に
リセットされ、再びクロックパルスしたがって、第１の
アップダウンカウンタ１１の計数値は第２図（ｅ）の実
線部イに示すごとく、矩形波（第２図（ｂ））に同期し
てアップダウンを繰り返す。

次に、第２のアップダウンカウンタ１２の動作を説明す
る前にＣＥ論理回路２１の論理動作を第１表に、また論
理回路１０の論理動作を第２表に示す。

〈　　第　　１　　表　　〉 この第１表において、「※」印は不問であり、ｒＯＪ印
は前点火周期における第２のアップダウンカウンタ１２
のプロー信号が波形整形回路の出力信号のｒＨＪ区間に
あったかを問うものである。

〈　　第　　２　　表　　〉 Ｌ畿壬品Ｔ−三丘口１，１ 第１表はＣＥ論理回路２１に入力する各信号モードに対
する出力信号モードを論理表によりＡからＦまでのモー
ドに分けて示している。

なお、カウントイネーブル出力モードのｒＨＪはカウン
ト可を示し、「Ｌ」はカウント否を示す。

第２表は電流検出回路２０の出力信号（電流検出信号）
の有無に対する出力信号モードをＧとＨのモードで示し
ている。

いま、点火時期（第２図（ｂ）の矩形波の立下り時点）
において、ＦＦ１４は微分回路３の出力パルス（第２図
（Ｃ））によってリセットされ、ＦＦ１４の出力端子Ｑ
が第２ｔＪ（ｉ）のようにｒＬＪになる。

したがって、第２の了ツブダウンカウンタ１２はダウン
カウントモードになる。

また、ＦＦ１３のｒＬＪ出力区間（第２図（２））に示
すｒＬＪ区間）では、第２のクロック切換回路１６は論
理回路１０の出力信号を出力する。前回の点火周期にお
いて電流検出信号がある場合には出力する。

この場合、ＣＥ論理回路２１は人力信号条件が第１表の
Ａモードに相当するため、ｒＨＪの信号を出力する。

したがって、第２図（ｇ）に示すｒＬＪ区間では第２の
アップダウンカウンター２はクロックパルスＣＫ −をダウンカウントする。

次に、ＦＦ１３の出力がｒＬＪからｒＨＪに反転すると
、＠２のクロック切換回路１６の出方はわる。

ここで、前点火周期における第２のアップダウンカウン
ター２のプロー信号出カ時期が矩形波（第２図（ｂ））
のｒＬＪ区間にあった場合、ＣＥ論理回路２１は入力信
号条件が第１表のＥモードに相当するためのｒＨＪ信号
を出力する。

したがって、第２のアップダウンカウンター２は第２図
（ｅ）の（１）部の一点鎖線口で示すようにクロ第２の
アップダウンカウンター２が零までダウンカウントする
と、？ロ一端子Ｂからゴロ−信号（第２図色））を出力
する。このゴロ−信号がアン）”ｒ−トを経てプリセッ
ト端子ＰＳＩＣ入力し、第１のアップダウンカウンタ１
１の計数値を第２のアップダウンカウンタ１２にプリセ
ットする。

また、このポロー信号によりＦＦ１４の出力が第２図（
ｉ）に示すようにｒＬＪからｒＨＪに切り換えられ、第
２のアップダウンカウンタ１２がアップカウントモード
に切り換えられる。この時点でアン）’ｆ−）１８の出
力は第２図（ｊ）に示すようにｒＬＪからｒＨＪになり
、点火装置１９が点火コイルを通電する。

点火時期において、アンドゲート１８の出力がｒＬＪに
反転し、点火フィルの一次電流を遮断し、機関の点火を
行う。

また、電流検出回路２０はこの一次電流が所定値に達し
ている間、第２図（４）に示すように電流検出信号をＣ
Ｅ論理回路２１に出力する。

ＦＦ１４のｒＨＪの出力区間（第２図（ｉ）のｒＨＪ区
間）において、電流検出信号がない区間ではＣＥ論理回
路２１は入力信号条件が第１表のＣモードに相当するた
めｒＬＪ信号を出力し、電流検出信号が出力される区間
では人力信号条件が第１表のＢモードに相当するためｒ
ＨＪ信号を出力する。

これにより、ＦＦ１４のｒＨＪ出力区間（点火コイル通
電区間）において、第２のアップダウンカウンタ１２は
第２図（ｅ）に示すように電流検出信号のない区間では
カウントせず、前述したプリセット計数値をホールドし
、電流検出信号のある区このように、第２のアップダウ
ンカウンタ１２の計数値は第２　ｎ　（ｅ）の（１）部
に示す一点鎖線のごとくアップダウンを行う。

一方、前点火周期における第２のアップダウンカウンタ
１２のポロー信号の出力時期が第２図（ｂ）の矩形波の
ｒＨＪ区間にあった場合を第２図の（ｎ）部に示す動作
波形図に基づいて説明する。

ＦＦ１３がｒＬＪの区間においては、第２のアップダウ
ンカウンタ１２は前述したものと同様にて、ＦＦ１３の
出力がｒ　ＨＪ　Ｋ反転すると、今回の場合にはＣＥ論
理回路２１は入力信号条件が第１表のＤモードに相当す
るため、「Ｌ」の信号を出力する。

しながって、第２のアップダウンカウンタ１２は第２　
図（ｅ）の（ＩｔＪ部の一点鎖線で示すようにカウント
動作を行わず、ＦＦ１３の出力のｒＬＪからｒＨＪへの
切換時点の計数値をホールドする。

波形整形回路２の出力信号（第２図う））がｒＨＪにな
ると、ＣＥ論理回路２１は入力信号条件が第１表のＦモ
ードに相当するため、ｒＨＪの信号を出力する。したが
って、第２のアップダウン力つする。そして、第２のア
ップダウンカウンタ１２の計数内容が雰になる時点以降
は前述の場合の動作と同様である。

上述したように、通電開始時期の制御を、閉路率が大き
く通電開始時期（第２のアップダウンカウンタ１２のが
ロー信号出力時点）が波形整形回路２の出力信号（ｖ：
２図（ｂ）　）のｒＬＪ区間にある場合（第２図の（１
）部）と、閉路率が小さく通電開始時期が波形整形回路
２の出力信号のｒＨＪ区間にある場合（第２図の（Ｉｔ
）部）とに分割して行う。

次に点火コイルの通電時間の制御について説ｆｊｉする
。第２図の（Ｉ）部に示すように、点火周期Ｔ、バッテ
リ電圧、点火コイルなどが一定の定常状態においては、
点火コイルの一次電流が所定値に達するまでの時間Ｔ、
は一定であり、第１のアップダウンカウンター１の計数
内容Ｘ１第２のアップダウンカウンター２の計数内容Ｙ
および２は一定となる。

いま、波形整形回路２の出力する矩形波（第２図ら））
がｒＨＪである割合を６％とすると、ＦＦ１３の「Ｌ」
区間の点火周期に対する割合β％はβ＝飢α となり、そして、下記３式が成立する。

ＣＫ Ｙ＝Ｚ＋−−ＴＩ　　（Ｔ、：ＦＦ１３のｒＬＪ出カ出
量時間 上記３式からＴ４は として求まる。

したがって、電流検出信号がｒＨＪである時間になるこ
とがわかる。これは第２図の（ｎ）部に示す場合につい
ても同様である〇 このように電流検出信号によりフィードバック制御を行
うため一次電流が所定値に達している期間を点火周期の
所定の割合に制御することができる。

また、点火周期Ｔ、バッテリ電圧、点火コイルなどが変
化した場合の通電時期の制御について特開昭５３−４０
１４１号公報に説明しであるものと同様であり、説明を
省略する。

ところで、機関の急加速時には第２図の（２）部および
□□□部に示すように点火毎に点火周期が短くなる。第
２図の（至）部においては遮断電流が所定値に達せず、
第２図（ｔ）の（ト）部に示すように電流検出信号が出
力されない場合もある。

このような急加速の場合、第２のアップダウンカウンタ
１２の動作は機関の定常時あるいは緩加速時同様に行う
と、その次の点火周期においては、第２図（ｅ）の（財
）部の破線部のようになる。

点火フィル電流は第２図（社）の（資）部の破線部に示
すように通電時間が短いため、所定電流値に達すること
なく遮断されてしまう。

しかし、この発明においては、電流検出信号が出力され
ない場合には、論理回路１０の入力条件が第２表に示す
ようにＨモードになるため、分周ｒと３の関係はｓ＜ｒ
Ｋ設定されている。

第２図（ｇ）の動部のｒＬＪ区間では、第２図（ｅ）の
一点鎖線で示すように第２のアップダウンヵウンンカウ
ントする場合（第２図（ｅ）の動部の破線部）に比べ計
数内容が小さい値となる。

これにより、点火コイルの通電々流は第２図師）の（財
）部の実線で示すように通電時間が大きく確保されるた
め、所定電流値に達する。

このように、電流検出信号が出力されない場合には、論
理回路１０により次の点火周期における第２のアップダ
ウンカウンタ１２のフィードバック制御動作の定数ｒを
Ｓに変更することにより、急加速時の点火コイル通電時
間が補償され、遮断電流の低下を防止する。

なお、この発明の実施例として、通電時期制御に点火周
期の内分点で２分割して行う方法を示したが、冒頭に掲
げた従来装置などにもこの発明が適用可能である。

呼な、上記実施例ではアップダウンカウンタなどのデイ
ソタル回路を用いたが、アップダウンカウンタを積分回
路に置換し、クロック切換回路を積分時定数切換回路に
置換するなどにより、アナログ回路でも実現することが
できる。

〔発明の効果〕

この発ＩＵ■は以上説明したと４３す、機関の急加速時
には点火コイル通電時期のフィードバラフリ１」演算の
定数を変更するようにしたので、点火コイルの一次電流
が所定値に達している期間を機関の点火周期の所定割合
に制御することかでき、その上、機関の急加速時におい
ても十分な遮断電流を維持することができるため失火を
防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の内燃機関の点火制御装置の一実施例
を示すブロック図、第２図は第１図の内燃機関の点火制
御装置の動作を説明するための波形図である。 １・−・点火時期信号発生器、２・・・波形整形回路、
３．４・・・微分回路、５・・・発振器、６〜９・・・
分周器、１０・・・論理回路、１１・・・第１のアップ
ダウンカウンタ、１２・・・第２のアップダウンカウン
タ、１３゜１４・・・７リツプフロツプ、１５・・・第
１のクロック切換回路、１６・・・第２のクロック切換
回路、１９・・・点火装置、２０・・・電流検出回路、
２１・・・カウントイネーブル論理回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）点火コイルの通電々流が所定値に達している間信
   号を出力する第１手段、この第１手段の出力する信号期
   間が所定期間になるようにフィードバック制御を行う第
   ２手段、この第１手段が信号を発生しない場合上記第２
   手段のフィードバック制御の定数を変更する第３手段を
   備えたことを特徴とする内燃機関の点火制御装置。
2. （２）第２手段は点火周期に対し所定の割合の期間信号
   を出力する第４手段を含み、上記第１手段の信号出力期
   間がこの第４手段の信号出力期間に対し所定の割合にな
   るように制御することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の内燃機関の点火制御装置。
3. （３）第３手段は上記第１手段の信号が出力されない場
   合次の点火周期におけるフィードバック制御の定数を点
   火コイルの通電期間が大きくなる方向に変更することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の点火
   制御装置。