JPS6242154B2 - - Google Patents

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JPS6242154B2
JPS6242154B2 JP56040469A JP4046981A JPS6242154B2 JP S6242154 B2 JPS6242154 B2 JP S6242154B2 JP 56040469 A JP56040469 A JP 56040469A JP 4046981 A JP4046981 A JP 4046981A JP S6242154 B2 JPS6242154 B2 JP S6242154B2
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JP
Japan
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pulse
reference position
control
leading edge
ignition
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JP56040469A
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English (en)
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JPS57157061A (en
Inventor
Masahiko Fujii
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NEC Home Electronics Ltd
Original Assignee
NEC Home Electronics Ltd
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Publication date
Application filed by NEC Home Electronics Ltd filed Critical NEC Home Electronics Ltd
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Publication of JPS57157061A publication Critical patent/JPS57157061A/ja
Priority to ES1982268256U priority patent/ES268256Y/es
Publication of JPS6242154B2 publication Critical patent/JPS6242154B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P15/00Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
    • F02P15/008Reserve ignition systems; Redundancy of some ignition devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、マイクロコンピユータによる内燃機
関の点火時期制御装置に関する。
従来のマイクロコンピユータ(マイクロプログ
ラム制御されるマイクロプロセツサ、中央処理装
置、カウンタ回路など)による内燃機関の点火時
期制御装置においては、マイクロコンピユータ
(以下、マイコンと称す。)が故障したりマイコン
等に使用される電源からの供給電圧が低下した場
合、点火時期制御装置から出力される内燃機関の
点火用信号が出力されない欠点がある。そのよう
な場合、自動車を移動させることができなくな
る。
ここで、内燃機関の点火時期制御とは、エンジ
ンの上死点(TDC)において爆発エネルギーが
最大になるように点火位置が進角度Oigをもつて
進角されており、エンジンの回転数が増加するに
従い進角する度合が大きくなるようにすることで
ある。また、点火コイルにエネルギーを蓄える通
電時間は、エンジンの回転数の高低には係わりな
く一定にする必要があり、この通電時間に対応す
る角度、すなわちドエル角Odwellを回転数によ
り変化するように制御する。つまり、ドエル角
Odwellを高回転のときは大きく、また低回転の
ときには小さくなるように制御する。
前記欠点を除くため、固定進角回路(進角一定
の進角回路)を別設し、本来の進角回路が故障し
たときに並列動作させるものが提案されている
(特開昭52−63530)。しかしながら、本回路は通
常時における本来の進角回路の通電角制御ができ
ないばかりでなく、本来の進角回路を構成するカ
ウンタ回路の異常等により点火用信号がハイレベ
ルのままとなつて点火プラグが点火しない故障が
生じたときには、並列動作させようとするフエイ
ルセーフの固定進角回路が動作しない欠点を有し
ている。
したがつて、本発明の目的は、通常時にはマイ
コンによる通電角制御が自由に行なわれ、かつマ
イコン故障時には、点火時期制御のためにマイコ
ンから出力される制御パルスがハイレベルのま
ま、またはローレベルのままとなるいずれの故障
に対しても、固有の点火時期を有する点火用信号
が自動的に出力され、またマイコン等に使用され
る電源からの供給電圧が低下した場合には、固有
の点火時期を有する点火用信号が自動的に出力さ
れる点火時期制御装置を提供することである。
ここで、本発明の一実施例である点火時期制御
装置のブロツク図を第1図に示す。
上死点TDCおよび点火位置の前に設置される
基準位置センサから出力され、不図示の波形整形
回路で波形整形された基準位置検出パルスS0がマ
イコン4に入力される。この基準位置検出パルス
S0はエンジンが1回転するごとにハイレベルとな
るパルス信号である。エンジンの回転具合を示す
クランク角度検出パルスS1が、不図示の波形整形
回路で波形整形されて、二倍周回路3に入力され
る。このクランク角度検出パルスS1は、エンジン
のクランクシヤフトが例えば2度回転するごとに
ハイレベルとなるパルスである。2倍周回路3
は、入力されたクランク角度検出パルスS1を2倍
周したパルスS2を出力する。つまり2倍周パルス
S2は、エンジンのクランクシヤフトが1度回転す
るごとにハイレベルとなるパルスである。4は中
央処理装置を構成するマイコンであり、入力端子
T1に2倍周パルスS2が入力され、割り込み入力
端子INTに波形整形された基準位置検出パルスS0
が入力され、所定のプログラムにより演算された
制御パルスS5が出力端子P0から出力される。この
制御パルスS5は、点火コイルにエネルギーを蓄え
る通電時間を決定するためパルス幅が一定に定め
られ、点火時期を決めるため位相が制御されるも
のである。すなわち、従来は、この制御パルスS5
が後述するドライバ回路13に直接与えられ、点
火コイル14に与える点火用信号として用いられ
ていた。
ここでは、制御パルスS5は回路5,6にそれぞ
れ与えられる。5は前縁微分回路であり、入力さ
れる制御パルスS5の立上がり時に短時間だけハイ
レベルとなる前縁微分パルスS6を出力する。6は
後縁微分回路であり、入力される制御パルスS5
立下がり時に短時間だけハイレベルとなる後縁微
分パルスS7を出力する。7はカウンタであり、2
倍周パルスS2が入力されリセツト端子には波形整
形された基準位置検出パルスS0が入力され、パル
スS2が順次2倍周された角度信号群S20を出力す
る。8はデコーダであり、角度信号群S20が入力
され、上死点TDCより多少進角した固有の点火
位置を決定する2値信号S3を出力する。9は前縁
微分回路であり、入力される2値信号S3の立上が
り時において短時間だけハイレベルとなる前縁微
分パルスS4を出力する。ラツチ回路手段21は、
オア回路10,11とフリツプフロツプ回路12
とで構成される。10はオア回路であり、入力さ
れる前縁微分パルスS4及びS6をゲートしてハイレ
ベルとなるパルスS8を出力する。11もオア回路
であり、波形整形された基準位置検出パルスS0
び後縁微分パルスS7が入力され、これらの信号を
ゲートしてハイレベルとなるパルスS9を出力す
る。12はフリツプフロツプ回路であり、パルス
S8がセツト端子Sに入力され、パルスS9がリセツ
ト端子Rに入力される。この回路12では、パル
スS8がハイレベルをラツチしてハイレベルとな
り、パルスS9がハイレベルになることによりロー
レベルとなるパルスS10が出力端子Qから出力さ
れる。13はドライバ回路であり、パルスS10
入力され、点火コイルのドライブ用に増幅された
信号となつて出力される。このドライブ用の信号
は点火コイル14の1次巻線の一端に入力され、
他端にはドライブ回路を動作させる電源として+
12Vの直流電圧が印加される。この点火コイル1
4の2次巻線の一端にも+12Vの直流電圧が印加
され、他端には点火プラグ15が接続される。
16はフリツプフロツプ回路であり、セツト端
子Sに波形整形された基準位置検出パルスS0が入
力され、リセツト端子Rには前縁微分パルスS6
入力される。この回路16では、この基準位置検
出パルスS0がハイレベルになることによりこれを
ラツチしてハイレベルとなり、パルスS6がハイレ
ベルになることによりローレベルとなるパルス
S11が出力端子Qから出力される。17はアンド
回路であり、前縁微分パルスS4及びパルスS11
入力され、両信号が共にハイレベルの時にのみハ
イレベルとなるS12が出力される。18は電源電
圧レギユレータ回路であり、+12Vの直流電圧が
入力され、マイコン4等の駆動用電圧である+
Vccボルトの直流電圧を取出すためのものであ
る。19は電圧低下検出回路であり、レギユレー
タ出力が+Vccボルトを割つて所定の電圧以下に
なつた時にハイレベルとなるパルスS13を出力す
る。20はオア回路であり、パルスS12及びS13
ゲートしマイコン4のリセツト端子Resetに入力
する。
次に、第1図の回路の点火時期制御装置の動作
を説明する。
最初に、マイコン4が正常であり、電源の電圧
低下が生じない通常時における動作について、動
作波形図である第2図を用いて説明する。
エンジンのクランク軸上に取り付けられた磁性
体円板の突起部(図示せず)が基準位置センサの
近傍を通過する時点t1において基準位置検出パル
スS0が出力され、マイコン4への割り込み入力と
なる。また、エンジンのクランク軸上に取り付け
られた別の磁性体円板には、例えば180個の突起
部を有しており、各々の突起部がクランク角度セ
ンサ(図示せず)の近傍を通過するごとにつまり
クランク軸が角度2度回転するごとにクランク角
度検出パルスS1が出力される。このクランク角度
検出パルスS1が2倍周されることによりマイコン
4の入力端子T1に入力される。すなわち、クラ
ンク軸が角度1度回転するごとにパルスS2が入力
されることになる。マイコン4において、基準位
置検出パルスS0及び2倍周パルスS2によりエンジ
ンの回転数の高低には係わりなく、点火コイル1
4へのエネルギー蓄積時間が常に一定になるよう
に所定のプログラムにより演算され、時刻t2にお
いてパルスS5をハイレベルとする。この2倍周パ
ルスS2と基準位置検出パルスS0とはカウンタ7に
も入力される。このカウンタ7とデコーダ8とに
よりマイコン4等の異常時における代替として固
有の点火時期を決定すべくデコーダ8の出力S3
時刻t1以後はローレベルであり、時刻t3において
ハイレベルとなる。さらに、エンジンのクランク
軸の回転に伴ない、点火コイル14への通電開始
を決定すべくマイコン4において所定のプログラ
ムにより演算され、時刻t4においてパルスS5がロ
ーレベルとなるように制御されている。そして、
磁性体円板の突起部が再び基準位置センサの近傍
を通過する時点t5において基準位置検出パルスS0
が再び出力され、カウンタ7にリセツトがかかり
パルス信号S3はローレベルとなる。前縁微分パル
スS6及びS4はオア回路10を介してパルスS8とな
りフリツプフロツプ回路12のセツト端子に与え
られる。また、後縁微分パルスS7と基準位置検出
パルスS0がオア回路11を介してパルスS9となり
フリツプフロツプ回路12のリセツト端子に加え
られる。このうち、前縁微分パルスS6成分の方が
S4成分よりも位相が速いので、時刻t2においてハ
イレベルとなり、パルスS0成分より速い位相の後
縁微分パルスS7成分によつて時刻t4でローレベル
となるパルスS10がフリツプフロツプ回路12か
ら出力される。このときのパルスS10は、マイコ
ン4の出力S5と一致するパルスで、ドライバ回路
13を介して増幅され点火コイル14に供給され
る。この場合フリツプフロツプ回路12のセツト
入力S8、リセツト入力S9の中で時刻t3,t5に到来
する成分に対しては、すでに回路の状態が切換わ
つているので影響を受けることはない。また、他
のフリツプフロツプ回路16の出力は、基準位置
検出パルスS0でハイレベルとなり前縁微分パルス
S6でローレベルとなるパルスS11となる。アンド
回路17には、このパルスS11と前縁微分回路9
からの前縁微分パルスS4が入力されるが、両パル
スのレベルが一致することがないので出力S12
ローレベルのままである。このとき、電源電圧の
低下もないから、検出信号S13もローレベルとな
つており、マイコン4を停止させる要素は存在し
ない。
ここで、上死点TDC、基準位置センサX等の
位置の概略を第3図に示し、これらの位置関係と
第2図に示した一部の波形との関係とを表わす図
を第4図に示す。これらの図で、TDCは上死点
であり、Odwellはドエル角であり、Oigは進角度
である。
次に、マイコン4に異常が起きた場合又は電源
の電圧低下が生じた場合の動作を第1図および第
5図a,bにより説明する。
まず、第5図aにより、時刻t1から時刻t2まで
の間にマイコン4に異常が生じて時刻t2以後パル
スS5がローレベルのままとなつている場合につい
て説明する。
この場合、時刻t1以後フリツプフロツプ回路1
6にはリセツト入力が入らないから、パルスS11
は常にハイレベルとなる。パルスS8は時刻t2にお
いては出力されず、時刻t3において前縁微分パル
スS4成分が出力されるため、時刻t3においてパル
スS10はハイレベルとなる。また、時刻t4におい
てパルスS9は出力されず時刻t5において基準位置
検出パルスS0の成分が出力されるため、この時パ
ルスS10はローレベルとなる。カウンタ7及びデ
コーダ8においてクランク角度検出パルスS1が演
算され、時刻t6においてパルスS3がハイレベルに
なる。このことにより前縁微分パルスS4が出力さ
れ、オア回路10を介することによりパルスS8
出力されてフリツプフロツプ回路12をセツト状
態にする。従つて、時刻t6においてパルスS10
再びハイレベルとなる。
次に、第5図bに示すように、時刻t0までのパ
ルスS5がハイレベルの期間に、マイコン4に異常
が生じて時刻t0以後パルスS5がハイレベルのまま
となつている場合についても同様にして、パルス
S10は時刻t3においてハイレベルとなり、時刻t5
おいてローレベルとなり、時刻t6において再びハ
イレベルとなる。
このように、この点火時期制御装置において
は、マイコン等が正常な時にはマイコンにおける
所定のプログラムにより出力される制御パルスS5
が点火時期を決定することになる。そして制御パ
ルスS5がローレベルの期間が点火コイルへのエネ
ルギー蓄積時間に対応し、パルスの立ち上がる時
点が点火時点となる。また、パルスS5の立ち下が
る時点が点火コイルへのエネルギー蓄積開始時点
となる。
また、マイコン等が異常の時には、2倍周パル
スS2を計数するカウンタ及びデコーダにより決定
されるパルスS3に基づいて点火時期が決定され
る。すなわち、パルスS3の立ち上がる時点が点火
時点となり、立ち下り時点が点火コイルへのエネ
ルギー蓄積開始時点となる。
すなわち、マイコン等に異常が起つても、カウ
ンタ及びデコーダ等の回路により決定される固有
の点火時期を有する信号が出力されることにな
る。
そのため、このような信号により点火が行なわ
れて自動車を動かすことが可能となり、故障時に
おいても自動車を近くの修理工場まで移動可能と
なる。
以上説明したように本発明は、制御パルスの前
縁、後縁を微分する微分回路と、クランク角度検
出パルスに基づくパルス信号の所定数を計数する
カウンタと、トリガ用パルスを発生する微分回路
と、正常時には制御パルスと位相およびパルス幅
が等しい点火用信号を出力し、制御パルスがロー
レベルまたはハイレベルのままとなつているとき
には、トリガ用パルスと基準位置検出パルスで決
まるパルス幅を持つ点火用信号を発生するラツチ
回路手段とを備えていることにより、次の効果が
ある。(1)通常時にはマイコンにより点火時期が制
御される点火用信号が出力されて通電角制御が自
由に行なわれ、かつマイコン故障時には、点火時
期制御のためにマイコンから出力される制御パル
スがハイレベルのまま、またはローレベルのまま
となるいずれのマイコン故障に対しても、基準位
置検出パルスやクランク角度検出パルスを用い
て、固有の点火時期を有する点火用信号が自動的
に出力される。(2)マイコン等に使用される電源か
らの供給電圧が低下した場合には、固有の点火時
期を有する点火用信号が自動的に出力される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である点火時期制御
装置のブロツク図であり、第2図は正常時におけ
る点火時期制御装置の動作波形図であり、第3図
は基準位置センサ、上死点等の位置関係を示す概
略図であり、第4図は第3図の位置関係と第2図
における一部の波形図との関係を示す波形図であ
り、第5図a,bは異常時における点火時期制御
装置の動作波形図である。 4……中央処理装置を構成するマイクロコンピ
ユータ、5,9……前縁微分回路、6……後縁微
分回路、7……カウンタ、8……デコーダ、21
……ラツチ回路手段、S0……基準位置検出パル
ス、S1……クランク角度検出パルス、S5……制御
パルス、S4……前縁微分パルス(トリガ用パル
ス)、S6……前縁微分パルス、S7……後縁微分パ
ルス、S10……点火用信号。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 内燃機関の1回転ごとに出力される回転の基
    準位置を示す基準位置検出パルスと前記内燃機関
    の回転状態を示すクランク角度検出パルスとを中
    央処理装置に与え、所定のプログラムにより前記
    基準位置検出パルスの入力される時点から点火時
    期までの第1の時間の経過後に前縁を持ち該前縁
    から第2の時間の経過後に後縁を持つと共に位相
    が制御される制御パルスを前記中央処理装置から
    取出し、この制御パルスに基づいて前記内燃機関
    の点火コイルに与える点火用信号を得るようにし
    た点火時期制御装置において、 前記制御パルスの前縁を微分して前縁パルスを
    取出し、後縁を微分して後縁パルスを取出すそれ
    ぞれの微分回路と、 前記基準位置検出パルスによりリセツトされ、
    前記クランク角度検出パルスに基づくパルス信号
    の所定数を計数するカウンタと、 前記制御パルスが発生すべく定められている時
    間帯に位置すると共に前記制御パルスよりも十分
    短いパルス幅を持つトリガ用パルスを前記カウン
    タの出力に応答して発生するパルス発生回路と、 前記前縁パルスおよび前記トリガ用パルスのい
    ずれか早く到来する一方をラツチし、前記後縁パ
    ルスおよび前記基準位置検出パルスのいずれか早
    く到来する一方でリセツトされ、前記制御パルス
    が正常に到来するときには前記制御パルスと位相
    およびパルス幅の同じパルスを前記点火用信号と
    して発生し、前記制御パルスがローレベルまたは
    ハイレベルのままとなつているときには前記トリ
    ガ用パルスと前記基準位置検出パルスで決まるパ
    ルス幅を持つパルスを前記点火用信号として発生
    するラツチ回路手段とを備えたことを特徴とする
    点火時期制御装置。
JP4046981A 1981-03-23 1981-03-23 Ignition timing control system Granted JPS57157061A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4046981A JPS57157061A (en) 1981-03-23 1981-03-23 Ignition timing control system
ES1982268256U ES268256Y (es) 1981-03-23 1982-10-29 Dispositivo de cierre con cursor para prendas y analogos.

Applications Claiming Priority (1)

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JP4046981A JPS57157061A (en) 1981-03-23 1981-03-23 Ignition timing control system

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JPS57157061A JPS57157061A (en) 1982-09-28
JPS6242154B2 true JPS6242154B2 (ja) 1987-09-07

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Families Citing this family (3)

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JPS5263530A (en) * 1975-11-19 1977-05-26 Hitachi Ltd Electronic progressive angle circuit

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ES268256Y (es) 1984-05-01
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