JPS6321349A - 内燃機関の制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の点火時期や燃料噴射を電子的に制御
する内燃機関の制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来この種のものにおいて、内燃機関の運転状態を検出
する各種センサのうち、クランク軸の角度位置に関連す
る角度センサ及び基準角度センサは特に重要で、これら
のセンサの故障に対処するため、数々の対策が考えられ
ている（例えば、特開昭５７−１０１９３号公報）。

（発明が解決しようとする問題点〕 ところが、従来のものでは、基準角度センサが故障した
時の対策がまだ不十分であるという問題があった。

そこで本発明は、基準角度センサ、角度センサ及び電子
制御装置のいずれが故障しても疑似制御信号を良好に発
生することができるようにしたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

そのため本発明は、内燃機関の圧縮上死点付近で気筒数
に等しいパルスを発生する基準角度センサと、 内燃機関の１燃焼サイクルを等角度間隔に分割した位置
でパルスを発生する角度センサと、内燃機関の運転状態
を判別する運転状態判別センサと、 これら各センサよりの出力が入力されて内燃機関を制御
するための制御信号を演算出力する電子制御装置と、 前記基ＹＶ角度センチと前記角度センサとの出力信号を
相互に監視してこれら各センサの故障を検出する相互監
視回路と、 前記運転状態センサの出力信号により特定のクランク角
度位置に対応する補助基準位置を判定する補助基準位置
判定回路と、 前記基準角度センサの出力信号、前記補助基準位置判定
回路の補助基準位置信号及びそれ自身の出力信号で初期
化されて前記角度センサの出力体号をカウントし、疑似
基準角度信号を発生する疑似基準角度信号発生回路と、 前記相互監視回路と前記疑似基準角度信号発生回路と前
記基準角度センサとの各出力信号が入力され、前記角度
センサの故障時には前記基準角度センサの出力信号を、
前記基準角度センサの故障時には前記補助基準角度信号
発生回路の出力信号を疑似制御信号として選択する選択
回路と、前記電子制御装置の故障を検出し、この電子制
御装置故障時には前記選択回路の疑似制御信号を前記電
子制御装置の制御信号の代わりに出力する故障検出回路
とを備える内燃機関の制御装置を提供するものである。

〔作用〕

これにより、角度センサと基準角度センサとの各出力を
相互監視回路により相互に監視し、角度センサ故障時に
は選択回路により基準角度センサの出力が疑似制御信号
として選択される。また、基準角度センサの故障時には
選択回路により疑似基準角度信号発生回路の出ツノが疑
似制御信号として選択される。また、電子制御装置の故
障時には選択回路の出力が電子制御回路の制御信号の代
わりに疑似制御信号として出力される。

〔実施例〕

以下本発明を図に示す実施例について説明する。

第１図において、２は内燃機関のクランク軸の回転に連
動する部位に取り付けられ、等角度間隔でパルスを発生
ずる角度センサである。ｌは同じクランク軸の回転に連
動する部位に取り付けられ、各気筒の圧縮上死点付近で
気筒数に等しいパルスを発生する基準角度センサである
。これら各センサ１．２は夫々波形整形回路２０ａ、２
０ｂを介してマイクロコンピュータ（ＭＰＵ）３０の入
力ポートに接続しである。１ｏは吸気量、冷却水温、バ
ッテリ電圧、スロットルスイッチ状態等の各種運転状態
のセンサで、バッファ２０ｃを介してＭＰＵ３０の入力
ポートに接続しである。

４０はＭＰＵ３０故障時の為のバンクアンプ回路で、基
準角度センサ１の出力信号の整形信号２２と角度センサ
２の出力信号の整形信号２１とＭＰＵ３０で演算した出
力である点火制御信号３１とを入力し、そのいずれかを
選択してイグナイタよりなるアクチュエータ２００へ出
力する構成となっている。

ハックアップ回路４０の中では第２図に示すごとく、整
形回路の基準信号２２の入力後、角度信号２１の入力数
をカウントし、所定数以上で角度信号２１の入力を禁止
して基準信号２２の人力を許可し、以後角度信号２１の
入力数と基準信号２２の入力とを交互に監視する相互監
視回路４１０と、信号２１０入力数をカウントし所定数
以上でリセットするか、相互監視回路４１０のトリガ信
号でリセットするか、運転状態センサ１０の内、バッテ
リ電圧のレベルが所定電圧以下のときのみ出力を許可し
、電圧変動の変曲点で信号を発生する補助基準位置判定
回路４６の補助基準位置判定信号でリセットするリング
カウンタ回路４７ｂとを備えている。さらに、相互監視
回路４１０の出力を基準角度センサ１の出力又はリング
カウンタ回路４７ｂの出力で人力回数の監視を行ない、
三つの信号のいずれかを選択する選択回路４２０を備え
ている。更に、選択回路４２０の出力とＭＰＵ３０の出
力である点火制御信号３１とが交互に入力され、論理回
路４５Ｃの出力信号をクリアパルスとするカスケード接
続したフリップフロップ回路４３ｅ〜４３ｇと、信号３
１をクリアパルスとするカスケード接続したフリップフ
ロップ回路４２ｄ、４３ｃ、４３ｄとからなるＭＰＵ故
障検出回路４３０とで出力を選択する構成としている。

なお、４１２〜４１ｃはシュミットトリガ回路である。

また、補助基準位置判定回路４６は第３図に示すごとく
、バッテリ電圧１社がスタータ作動により所定値以下に
なっているか否かを検出するコンパレータ４６ａと、バ
ッテリ電圧ＶＥにより抵抗４６ｅを介して充電されるコ
ンデンサ４６ｄと、このコンデンサ４６ｄの充電電圧と
抵抗４５ｅの他端の電圧とを比較してバッテリ電圧■、
が減少方向に変化しているのを検出するコンパレータ４
６ｂと、これらコンパレータ４６ａえ４６ｂの出力信号
の論理積をとる論理回路４６ｃとにより構成される。

前記構成に於いてＭＰＵ３０が故障したことにより点火
制御信号３１を出力しなくなった場合には、ＭＰＵ故障
検出回路４３０のフリップフロップ回路４３ｄのＱ出力
が高レベルとなり、論理回路４４ｄが選択され、論理回
路４５ｃの信号が最終段に出力される。ＭＰＵ３０がプ
ログラム暴走により一点火周期に所定回数以上出力され
た場合は、フリップフロップ回路４３ｇのＱ出力が高レ
ベルとなり、論理回路４４ｅが選択され、論理回路４５
ｃの信号が最終段に出力される。

ＭＰＵ３０が正常時にはフリップフロップ回路４３ｄ、
４３ｇは共に百出力が高レベルとなるので、論理回路４
４ｆが選択され、点火制御信号３１を最終段に出力する
。

一方、角度センサ２の故障又はその信号線の断線時によ
りＭＰＵ３０が正常であっても点火制御信号３Ｉを出力
できなくなったとき、相互監視回路４１０及びリングカ
ウンタ回路４７ｂの出力は停止し、基準角度信号２２に
よってフリップフロップ回路４３ｂがセットされ、その
Ｑ出力が高レベルとなるので、基準角度信号２２が擬似
点火制御信号となる。

又、基準角度センサ１の故障又はその信号線の断線時に
は内燃機関が継続して回転しているときは相互監視回路
４１０の出力は停止し、リングカウンタ回路４７ｂの出
力によってフリップフロップ回路４３ｂがセットされ、
そのＱ出力が高レベルとなるので、角度センサ２の出力
信号を分周したリングカウンタ回路４７ｂの出力が擬似
点火制御信号となる。

また、内燃機関が一旦停止したのちは、内燃機関の起動
時にスタータへ流れる電流によりバッテリ電圧が所定値
以下に低下して補助基準位置判定回路４６の出力が許可
され、且つ第４図（ａｌ、ｆｂ）に示すごとくスタータ
の電気負荷は内燃機関のフリクション、即ち圧縮上死点
付近で吸・排気弁を開き始める為の機械的な仕事によっ
て特定角度位置にて増加するので、バッテリ電圧が一時
的に低下する。この電圧の変曲点をとらえて補助基準位
置判定回路４６は第４図（Ｃ１に示す信号を発生するの
で、この信号によりリングカウンタ回路４７ｂは上死点
付近でリセットされる。以後、リセット信号とリングカ
ウンタ回路４７ｂとで角度信号２１を分周して擬似制御
信号を発生することが出来る。

内燃機開始動後はオルタネータの充電により第４図（ｂ
ｌに示すごとくクランク角度と無関係な電圧リップルを
持つバッテリ電圧発生ずるので、所定電圧以上では補助
基準位置判定回路４６でのリセットパルスの出力を禁止
するようにしである。

角度信号２１と基準角度信号２２とが共に出力されてい
るときは相互監視回路４１０の出力によりフリップフロ
ップ回路４３ｂのＱ出力は低レベルとなる為、相互監視
回路４１０の出力以外は出力されない。

また、第４図において、（ｄｌは基準角度信号２２の波
形を示し、（ｅ）は角度信号２１の波形を示すものであ
る。

なお、前記実施例ではＤタイプフリップフロップ回路を
２〜３段のカスケード接続としたが、シフトレジスタあ
るいはカウンタ回路により所定数の遅延回数を数えた後
擬似制御信号に切り換える構成としても良い。

また、角度センサ２及び基準角度センサ１の取付位置は
ディストリビュータ軸、カム軸、クランク軸あるいはそ
の他のクランク軸に連動する部位のいずれかに付いてい
れば同等の制御が可能である。

また、補助基準位置判定回路４６の入力をバッテリ電圧
としたが、ＭＰＵ３０の運転状態判別センサとして吸気
管圧力センサ、筒内燃焼圧力センサ等の内燃機関の特定
クランク角度位置に対応する出力を発生するセンサを有
しているものにおいては、その出力信号を補助基準位置
として使用しても同等の機能を果たすことが出来る。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明においては、角度センサと基【
ド角度センサとの各出力を相互監視回路により相互に監
視し、角度センサ故障時には選択回路により基準角度セ
ンサの出力が疑似制御信号として選択され、また、基準
角度センサの故障時には選択回路により疑似基準角度信
号発生回路の出力が擬似制御信号として選択され、さら
に、電子制御装置の故障時には選択回路の出力が電子制
御装置の制御信号の代わりに疑似制御信号として出力さ
れるから、基準角度センサ、角度センサ及び電子制御装
置のいずれが故障しても擬似制御信号を良好に発生する
ことができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示すブロック図、第２
図は第１図図示装置におけるバックアップ回路の詳細電
気回路図、第３図は第２図図示回路における補助基準位
置判定回路の詳細電気回路図、第４図は第２図図示回路
の作動説明に供する燃焼サイクル及び各部波形図である
。 １・・・基準角度センサ、２内角度センサ、１０・・・
運転状態判別センサ、３０・・・電子制御装置をなすＭ
ＰＵ、４６・・・補助基準位置信号判定回路、４７ｂ・
・・疑似基準角度信号発生回路をなすリングカウンタ、
４１０・・・相互監視回路、４２ｏ・・・選択回路。 ４３０・・・ＭＰＵ故障検出回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　内燃機関の圧縮上死点付近で気筒数に等しいパルスを
   発生する基準角度センサと、 内燃機関の１燃焼サイクルを等角度間隔に分割した位置
   でパルスを発生する角度センサと、内燃機関の運転状態
   を判別する運転状態判別センサと、 これら各センサよりの出力が入力されて内燃機関を制御
   するための制御信号を演算出力する電子制御装置と、 前記基準角度センサと前記角度センサとの出力信号を相
   互に監視してこれら各センサの故障を検出する相互監視
   回路と、 前記運転状態センサの出力信号により特定のクランク角
   度位置に対応する補助基準位置を判定する補助基準位置
   判定回路と、 前記基準角度センサの出力信号、前記補助基準位置判定
   回路の補助基準位置信号及びそれ自身の出力信号で初期
   化されて前記角度センサの出力信号をカウントし、疑似
   基準角度信号を発生する疑似基準角度信号発生回路と、 前記相互監視回路と前記疑似基準角度信号発生回路と前
   記基準角度センサとの各出力信号が入力され、前記角度
   センサの故障時には前記基準角度センサの出力信号を、
   前記基準角度センサの故障時には前記補助基準角度信号
   発生回路の出力信号を疑似制御信号として選択する選択
   回路と、前記電子制御装置の故障を検出し、この電子制
   御装置故障時には前記選択回路の疑似制御信号を前記電
   子制御装置の制御信号の代わりに出力する故障検出回路
   とを備える内燃機関の制御装置。