JPH01163443A - 内燃機関制御装置 - 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、マイクロコンピュータを用いて内燃機関の点
火位置と機関の排気制御用バルブや吸気バルブとを制御
する内燃機関用点火装置に関するものである。

［従来の技術〕 最近内燃機関の出力の向上や燃費の改善等を図るために
点火位置を正確に制御することが要求されるため、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
が多く用いられるようになった。

マイクロコンピュータにより点火位置を演算する従来の
点火装置では、１回転の区間を回転速度検出区間と、点
火位置演算区間と、点火位置計測区間とに分けて、回転
速度検出区間の時間の長さから回転速度を検出し、次い
で点火位置演・静置間で各回転速度における点火位置を
演算し、点火位置計測区間では基準位置からクロックパ
ルスの計数を開始して、点火位置に対応する所定数のパ
ルスを計数した時に点火位置を定める信号を得ていた。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の点火装置では、１回転の区間を回転速度検出区間
と、点火位置演算区間と、点火位置計測区間とに分ける
必要があるため、各区間の開始位置を示す信号を発生す
る複数のバルサコイルを必要とし、信号発電機の構成が
複雑になるという問題があった。

また内燃機関の性能を充分に発揮させるためには、点火
位置を回転速度に対して制御しただけでは充分でなく、
点火位置をスロットル開度に対しても制御してスロット
ル開度が大きいく混合ガスの流量が多い）場合程点火位
置を遅角させ、スロットルバルブの開度が小さい（混合
ガスの流Ｍが少ない）場合程点火位置を進ませるように
することが望ましい。

更に機関の性能を向上させるため、実公昭５８−７０５
９号に見られるように、２サイクル内燃機関の排気通路
の上部に排気のタイミングを制御する排気制御用バルブ
を設けて回転速度に応じて該バルブを制御することによ
り、回転速度の上界に伴って排気のタイミングを進めた
り、マフラの共振周波数を調整する排気制御用バルブを
設けて回転速度に応じて該バルブを制ｔｌｔ＋　するこ
とにより、回転速度の上昇に伴ってマフラの共振周波数
を高めたりすることが行われている。

また回転速度に応じて吸気バルブを制御することにより
回転速度の上背に伴って空気と燃料との混合比を小さく
するように制御することも行われている。

これらの場合にも、回転速度に応じてバルブ開度を制御
しただけでは充分でなく、バルブ開度を回転速度とスロ
ットル開度との双方に対して制御することが望ましい。

尚木明細書においては、排気タイミングを調整するバル
ブ及びマフラの共娠周波数を調整するバルブを、内燃機
関の排気を制御するバルブの意味で、共に「排気制御用
バルブ」と呼ぶことにする。

また排気制御用バルブと吸気バルブとの双方を包含する
語として「制御用バルブ」なる語を用いる。

本発明の目的は、点火位置と制御用バルブの開度とを回
転速度とスロットル開度との双方に対して制御し得るよ
うにした内燃機関制御装置を提供することにある。

Ｌ問題点を解決するための手段］ 本発明の構成を第１図を参照して説明する。本発明は、
トリガ信号が与えられた時に動作する１次電流制御用半
導体スイッチ１の動作により点火コイル２の１次電流を
制御して点火用の高電圧を得る点火回路３と、内燃１１
１１ｔＡの吸気または排気を制御する制御用バルブ４を
操作するアクチュエータ５と、アクチュエータを駆動す
るアクチュエータ駆動回路６と、ｆｌ、ｌ１１１１用バ
ルブの開度を検出するバルブ開度検出器７と、マイクロ
コンピュータにより各回転速度における点火位置とバル
ブ４の目標開度とを演算して演算された点火位置で１次
電流制御用半導体スイッチ１にトリガ信号を与え、バル
ブの開度を目標開度に近付けるための駆動信号をアクヂ
ュエータ駆動回路６に与える点火位置バルブ開度制御装
置８とを備えた内燃機関制御装置において、点火位置と
制御用バルブの開度とを回転速度とスロットル開度との
双方に対して制御し得るようにしたものである。

そのため、本発明においては、内燃機関の始動回転速度
伺近の低速領域での点火位置に相応する位置でスレショ
ールドレベル以上になる低速時点火位置信号ＥＳ１と該
低速時点火位置信号がスレショールドレベル以上になる
位置よりも位相が進んだ位置でスレショールドレベル以
上になる第１の割込み信号ＥＳ２とを出力するバルサコ
イル９と、内燃機関のスロットルのｒ＃度を連続的に検
出するスロットル開度検出器１０とを具備している。

点火位置バルブ開度制御装置８は、バルブ開度検出器７
の出力及びスロットル開度検出器１０の出力をそれぞれ
デジタル信号に変換して制御用バルブ開度情報及びスロ
ワ１間層開麿情報を出力するアナログデジタル変換器８
ａと、与えられた回転速度情報及びスロットル開度情報
に基いて点火位置及びバルブの目標開度を演算する点火
位置バルブ開度演算手段８ｂと、第１の割込み信号が発
生する毎に点火位置バルブ開度演算手段８ｂの動作に割
込みをかけて、クロックパルスを計数している第１のタ
イマ８Ｃの計数値を前記回転速度情報として取込む動作
と該第１のタイマ８Ｃをリセットする動作と既に演算さ
れている点火位置の情報を第１のレジスタ８ｄに蓄積す
る動作とを行う第１の割込み処理手段８Ｃと、第１のタ
イマ８Ｃの計数値と第１のレジスタ８ｄの内容とを比較
して両者が一致した時に第２の割込み信号を発生させる
第１のコンパレータ８ｆと、第２の割込み信号が発生し
た時に点火位置バルブ開度演算手段８ｂの動作に割込み
をかけて定常運転時点火位置信号を発生する第２の割込
み処理手段８ｑと、定常運転時点火位置信号また番ユ低
速時点火位２信号のいずれかが発生した時にサイリスタ
にトリガ信号を与えるトリガ信号出力回路８ｈと、制御
用バルブの開度のサンプリング時間に相当するクロック
パルスの計数値を記憶した第２のレジスタ８１とクロッ
クパルスを計数する第２のタイマ８ｊと第２のタイマの
計数値と第２のレジスタの内容とを比較する第２のコン
パレータ８にとを有して第２のタイマが第２のレジスタ
に記憶された数のクロックパルスを計数する毎に第３の
割込み信号を発生する第３の割込み信号発生手段８ｍと
、第３の割込み信号が発生する毎に点火位置バルブ開度
演算手段８ｂの動作にｖ１込みをかけて制御用バルブ開
度情報により与えられているバルブ開度を目標開度に近
付【ノるために必要な駆動信号をアクヂュエータ駆動回
路６に与える第３の割込み処理手段８ｎとを協えている
。

［発明の作用］ 上記のように、バルサコイルから第１の割込み信号と低
速時点火位置信号とを得て、第１の割込み信号が発生す
る毎に回転速度情報の取込みを行うと共に、この第１の
割込み信号の発生位置を基準にして点火位置の計測を開
始させる。このように構成すると、１回転の区間を点火
位置の演算区間と点火位置の計測区間とに分けている従
来の点火装置のように、複数のパルサコイルを必要とし
ないため、信号発電機の構成を簡単にすることができる
。

また本発明では、スロットルバルブの開度を連続的に検
出するスロットル開度検出器と制御用バルブの開度を検
出するバルブ間度検出器とを設けて、両検出器の出力を
アノ−ログデジタル変換器を通してマイクロコンピュー
タにスロットル開度情報及び制御用バルブ開度情報とし
て与え、点火位ｌバルブ開度演算手段が該スロットル開
度情報と回転速度情報とにより点火位置とバルブの目ｆ
ｌＡ開度とを演算する。従って内燃ｔｓＰＡの点火位置
と制御用バルブの開度とを回転速度とスロットル開度と
の双方に対して制御することができ、機関の性能の向上
を図ることができる。

［実施例］ 以下添附図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第２図は第１図の構成を実現した本発明の実施例の全体
的構成を示したものである。

本発明では、回転速度及びスロットル開度に対して点火
位置をｉｉＩ＋１ａすると同時に、排気のタイミングや
マフラの共振周波数或いは燃料と空気との混合比を調整
する制御用バルブを制御する。以下の説明では、２サイ
クル機関の排気タイミングを調整するために排気通路の
上部に設けられた制御用バルブを制御するものとし、制
御用バルブを問いた時に排気のタイミングが進むものと
する。

本実施例では点火回路３としてコンデンサ放電式の回路
が用いられている。点火コイル２は１次コイル２ａ及び
２次コイル２ｂを有し、１次コイル２ａ及び２次コイル
２ｂの一端は接地されている。点火コイルの２次コイル
２ｂには図示しない機関の気筒に取付けられた点火プラ
グＰが接続されている。点火コイルの１次コイル２ａの
非接地側の端子に点火エネルギー蓄積用コンデンサＣ１
の一端が接続され、該コンデンサＣ１の他端と接地間に
１次電流制御用半導体スイッチ１を構成するサイリスク
Ｓ１が接続されている。コンデンサＣ１の他端にはまた
ダイオードＤ１のカソードが接続され、該ダイオードＤ
１のアノードと接地間にエキサイタコイル１ｘが接続さ
れている。また点火コイルの１次コイルの両端にはカソ
ードを接地側に向けたダイオードＤ２が接続されている
。

エキサイタコイルし×は内燃機関に取付けられた磁石発
電機内に設けられ、機関の回転に同期して正負の半サイ
クルの電圧Ｖｅ１及びＶｅ２を出力する。

この例では、エキサイタコイルＬｘ→ダイオードＤ１→
コンデンサＣ１→ダイオードＤ２及び点火コイルの１次
コイル２ａ→エキナイタコイルＬ×の回路により点火エ
ネルギー蓄積用コンデンサＣ１を充電するコンデンサ充
電回路が構成され、エキサイタコイルし×の正の半サイ
クルの出力電圧■ｅ１によりこのコンデンサ充電回路を
通して点火エネルギー蓄積用コンデンサＣ１が図示の極
性に充電される。内燃機関の点火位置でサイリスタＳ１
のゲートにトリガ信号が供給されると該サイリスタが導
通し、コンデンサＣ１の電荷がサイリスタＳ１を通して
点火コイルの１次コイルに放電する。これにより点火コ
イルの２次コイルに高電圧が誘起し、点火プラグＰに火
花が生じて機関が点火される。

５は内燃機関の排気タイミングを調整する制償ｌ用バル
ブを操作するアクチュエータで、この例ではアクチュエ
ータ５として電動ＩＭを駆動源とするものが用いられて
いる。

６は後記する制御装置から与えられる駆動ｆｆｉ号に応
じてアクチュエータ５に駆動電流を流すアクチュエータ
駆Ｏｊ回路で、この例ではブリッジ接続されたトランジ
スタＴｒ１ないしＴｅ３と、抵抗Ｒ１及びＲ２とからな
り、トランジスタＴｒ１ないしＴｅ３のブリッジ回路の
両端にバッテリ８の出力電圧が印加されている。この駆
動回路においては、トランジスタＴｒｔのベースに駆動
信号ｅ旧が与えられた時にトランジスタＴｒ１及びＴ　
ｒ２が導通して電動機Ｍに一方向の電機子電流を流し、
該電動機を正転させる。またトランジスタＴｒ３のベー
スに駆動信号ｅｄ２が与えられた時にトランジスタＴｒ
３及びＴｒ４が導通して電動機Ｍに上記と逆方向の電機
子電流を流し、該電動機を逆転させる。電動機Ｍの正転
及び逆転により制御用バルブが閉方向及び閉方向にそれ
ぞれ操作される。

８はマイクロコンピュータを用いて上記サイリスタＳ１
にトリガ信号を与える位置（点火位置）と制御用バルブ
の開度とを制御する点火位置バルブ開度制御装置で、こ
の制御装置８は、内燃機関に取付けられた信号発電機内
に設けられたパルサコイル９の出力信号Ｅ３１．ＥＳ２
と、アクチュエータ５の出力軸の回転角度から制御用バ
ルブの開度を検出するバルブ開度検出器７の出力信号Ｅ
Ｖ１と、内燃機関のスロットルバルブの開度を連続的に
検出するスロットル開度検出器１０の出力信号ＥＶ２と
を入力としてマイクロコンピュータにより内燃機関の点
火位置とバルブの目標開度とを演算し、演算した点火位
置でサイリスタＳ１にトリガ信号ｅｔを与えるとともに
、アクチュエータ駆動回路６に制御用バルブの開度を目
標開度に近付けるために必要な駆動信号ｅｄ１またはｅ
ｄ２を与える。

パルサコイル９は、内燃機関に取付けられた信号発電機
内に設けられる。この信号発電機は例えば機関の出力軸
と同期して回転するリラクタ（誘導子）とパルサコイル
及び該パルサコイルに磁束を流す磁石を有する信号発電
子とからなり、信号発電子がリラクタに対向する毎に第
１０図（Δ）にポリような信号Ｅｓ１及びＥＳ２を誘起
する。これらの信号の内、ＥＳｌは内燃機関の始動回転
領域付近の低速領域の点火位置（通常は最小進角位置）
でスレショールドレベル以上になる低速時点火位置信号
であり、Ｅｓ２は該点火位置信号ＥＳ１がスレショール
ドレベル以上になる位置よりも所定の角度だけ位相が進
んだ位置でスレショールドレベル以上になる第１の割込
み信号である。本実施例において第１の割込み信号ＥＳ
１がスレショールドレベル以上になる位置は内燃機関の
最大進角位置よりも僅かに位相が進んだ位置に設定され
る。

内燃機関が生気筒で、１回転当り１回だけ点火動作を行
わせる場合にはリラクタを１個としてパルサコイルに信
号ＥＳＩ及びＥｓ２を１回だけ発生させる。また２気筒
内燃機関のように１８０度間隔で１回転当り２回点火動
作を行わせる場合には、２個のリラクタを１８０度離れ
た対称位行に配置し、１個のパルサコイルに信号ＥＳ１
及びＥＳ２を１回転当り２回ずつ発生させる。

図示のバルブ開度検出器７は抵抗体の両端から導出され
た固定端子７ａ、７ｂと抵抗体に摺動接触する可動接触
子７ｃとを有するポテンショメータからなり、固定端子
７ａ、７ｂ間にバッテリＢを電源とする図示しない電源
回路から直流定電圧Ｖｃｃが印加されている。この検出
器の可動接触子７Ｃはアクチュエータ５の出力軸に連動
するように設けられ、可動接触子７Ｃと固定端子７ｂと
の間に制御用バルブの開度に比例したバルブ開度検出信
号ＥＶ１が得られるようになっている。

またスロットル開度検出器１０は抵抗体の両端から導出
された固定端子１０ａ、１０ｂと抵抗体に摺動接触する
可動接触子とをイｉするポテンショメータからなり、固
定端子１０ａ、１０ｂ間に電源回路直流定電圧Ｖｃｃが
印加されている。可動接触子１０Ｃはスロットルバルブ
に連動するように設けられ、可動接触子１０ｃと固定端
子１０ｂとの間にスロットルバルブの開度に比例したス
ロットル開度検出信号ＥＶ２が得られるようになってい
る。

次に第３図を参照すると、点火位置制御装置８の構成が
示されている。同図において８０はアナログデジタル変
換器（Ａ／Ｄ変換器）Ｂａ、第１のタイマ８Ｃ１第１の
レジスタ８ｄ、第１のコンパレータ８「、第２のタイマ
８ｊ、第２のレジスタ８１及び第２のコンパレータ８に
、割込み制御回路８０ａ、随時与えられる各種のデータ
を記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８０ｂ及
び所定のプログラムを記憶したリードオンリメモリ（Ｒ
ＯＭ＞８０ｃを備えたマイクロコンビュー夕であり、第
２のタイマ８ｊ、第２のレジスタ８１及び第２のコンパ
レータ８ｋにより第３の割込み信号発生手段８ｍが構成
されている。

８１はバルサコイル９が発生する低速時点火位置信号Ｅ
Ｓ１及び第１の割込み信号Ｅｓ２をそれぞれパルス状に
波形整形する低速時点火位置信号波形整形回路及び第１
の割込み信号波形整形回路で、低速時点火位置信号ＥＳ
ｔ及び外部割込み信号ＥＳ２はこれらの波形整形回路に
より、それぞれ低速時の点火位置及び該点火位置よりも
位相が進んだ位置で立上るパルス信号Ｅｐｌ及びＥｐ２
に変換される。

第１の割込み信号波形整形回路８２の出力パルスＥｐ２
はフリップフロップ回路８３のリセット端子ｒに入力さ
れ、低速時点火位置信号波形整形回路８１の出力パルス
Ｅｐｌはフリップフロップ回路８３のセット端子Ｓに入
力されている。フリップフロップ回路８３の正論理出力
端子Ｑに得られる信号ＥＱが割込み制御回路８０ａに入
力され、フリップフロップ回路の出力端子Ｑに得られる
信号の立下りで割込み制御回路８０ａに割込み信号ＩＮ
１が与えられるようになっている。

フリップフロップ回路８３の正論理出力端子Ｑの出力Ｅ
ｑはまたＮＯＴ回路８４に入力され、該Ｎ０７回路の出
力［ｑがアンド回路８５に入力されている。

マイクロコンピュータ８０は、バッテリＢを電源とする
定電圧電源回路により駆動され、電源が投入されるとＲ
ＯＭに記憶されているプログラムをＯ番地から実行する
。尚電源回路の出力がマイクロコンピュータを駆動し１
５７る値に達していない時にはマイクロコンビコータが
リセット状態に保持されるようになっている。

マイクロコンピュータ８０はボートＡないしＣを備えて
いる。ボートＡ−Ｃはマイクロコンピュータがリセット
状態にある時に入カポ−１へに切替えられ、マイクロコ
ンピュータの電源が投入されて該コンピュータが動作可
能な状態になった時に出力ボートに切替えられる。ボー
ト△はプルアップ抵抗８６を通してバッテリＢを電源と
する定電圧電源回路（図示せず。）の出力端子に接続さ
れるとともにＮＯＴ回路８７の入力端子に接続され、該
Ｎ０７回路８７の出力ｆ、ａがアンド回路８５に入力さ
れている。

侵述するように、マイクロコンピュータが動作している
時には、定常運転時の点火位置でアンド回路８５の出力
側に論理状態が「１」の定常運転時点火位置信号ｅｆが
出力される。このアンド回路８５の出力は低速時点火位
置信号波形整形回路８１の出力信号とともにオア回路８
８に入力され、アンド回路８５の出力側に定常運転時点
火位置信号ｅｆが得られた時またはパルサコイル９が低
速時点火位置信号ＥＳ１を出力した時にオア回路８８か
ら第２図のサイリスタＳ１のゲートにトリガ信号ｅｔが
得られるようになっている。この例ではオア回路８８に
よりトリガ信号出力回路８ｈが構成されている。

またボートＢ及びＣはアクヂュエータ駆動回路６のトラ
ンジスタＴｒ１及びＴｒ３のベースに接続され、アクチ
ュエータのモータＭを正転させる場合にはボートＢ及び
Ｃの論理状態がそれぞれ「１」及びｒＯＪになり、モー
タＭを逆転さＶる場合にはボートＢ及びＣの論理状態が
それぞれ「０」及び「１」になるようになっている。

バルブ開度検出器７の出力信ＩＥＶ１及びスロットル開
度検出器１０の出力信号ＥＶ２はへ／Ｄｒ］ンバータ８
ａの入力端子ＡＮＩ及びＡＮ２に入力されてデジタル崖
の制御用バルブ開度情報Ｄ１及びスロットル開度情報Ｄ
２に変換され、マイクロコンビ１−夕内のＲＡＭに取込
まれる。

マイクロコンピュータ８０内には、ＲＯＭに記憶された
所定のプログラムにより点火位置バルブ間層演算手段と
第１の割込み処理手段ないし第３の割込み処理手段（第
１図参照）とが実現される。

第１図に示した点火位置バルブ開痘演算手段８ｂは与え
られている回転速度情報とスロットル開度情報とＲＯＭ
に記憶されている演葬式とに基づいて点火イ☆買とバル
ブの目標開度とを回転速度とスロットル開度とに対して
演痺する。

例えばスロットル開度が０〜２５％、２５〜５０％。

５０〜７５％及び７５〜１００％の範囲にあるときにそ
れぞれ回転速度Ｎに対する点火位置の特性を第１１図の
折線ａ、ｂ、ｃ及びｄに示すように変化させるように、
点火位置を回転速度とスロットル開度との双方に対して
制御する。

また第１２図に示すように、スロットル開度が０〜２５
％、２５〜５０％、５０〜７５％及び７５〜１００％の
範囲にあるときにそれぞれ回転速度Ｎに対する制御用バ
ルブ開度の特性を第１２図の折線ａないしｄに示すよう
に変化さけるように、回転速度Ｎとスロットル開度との
双方に対して制御用バルブの開度を制御する。

上記点火位置バルブ開度演ｐ手段８ｂはＲＯＭに記憶さ
れたプログラムのメインルーチンＭＡＩＮで実現される
。この演詐手段のアルゴリズムを示すフローチャートを
第６図に示す。

メインルーチンＭＡＩＮが開始されると、先ずＲＡＭに
記憶されている各データの初期化（イニシャライズ）を
行い、次いでＡ／Ｄ変換器８ａから得られるスロットル
開度情報Ｄ２をスロットル開度の現在値データ■として
ＲＡＭに記憶する。

マイクロコンピュータのＲＯＭ内には、スロットル開度
データ■及び別のルーチンで与えられる回転速度データ
Ｎｅの関数として点火位置θｉｇを漬りする演算式ｆ　
（Ｍｅ、Ｖ）及びスロットル開度データＶ及び回転速度
データＮＯの関数として排気バルブまたは吸気バルブの
目標開度θａを演算する演算式ｇ　（Ｍｅ、Ｖ）とが記
憶されており、与えられた回転速度データＮＣ及びスロ
ットル開度データＶとこれらの演算式とにより、点火位
置θｉｇとバルブの目標開度θａとを演算する。これら
のデータはＲＡＭ内の所定のアドレスに記憶させておく
。

点火位置θｉｇ及びバルブの目標開度θａが演算された
後再びΔ／Ｄ変換器からスロワ］・ル開度情報Ｄ２を取
込み、以後同じ動作を繰返す。

上記点火位置バルブ開度制御装置において回転速度デー
タＮｅの取込みは次のように行われる。

バルサコイル９が第１の割込み信号ＥＳ２を出力すると
、フリツプフロツプ回路８３がリセットされるため、第
１０図（Ｂ）に示したように７リツプ７０ツブ回路の正
論理出力Ｅｑが零に立下り、この立下りで割込み制御回
路８０ａに割り込み信号ＩＮＩが与えられる。これによ
り第６図のメインルーチンが実行中のステップを終了し
た所で中断され、第７図の割込みルーチンｌＮＴ１が実
行されて第１の割込み処理手段が実現される。この割込
みルーチンにおいては先ずボートＡの出力［ａの論理状
態が「１」にされ（第１０図り参照）、次いで第１のタ
イマ８Ｃの計数値がＲＡＭ内に回転速度データＮｏとし
て記憶される。この回転速度データは前回の第１の割込
み信号ＥＳ２が発生してから今回の第１の割込み信号Ｅ
Ｓ２が発生するまでに第１のタイマ８Ｃが計数したクロ
ックパルスの計数値であり、機関の回転速度が高くなれ
ば小さくなり、回転速度が低くなれば大きくなる。従っ
てこの回転速度データＮｅは機関の回転速度に１対１で
対応しており、このデータに基いて各回転速度にお１ノ
る点火位置を演算できる。タイマの計数値をＲＡＭに回
転速度データＮＯとして記憶させた後、第１のタイマ８
Ｇをリセットし、該タイマに新たな計数を開始させる。

次いで既に第６図のメインルーチン（点火位置バルブ開
度演算手段）で演算されている点火位置データθｉｇの
内容を第１のレジスタ８ｄに転送した後側込みルーチン
を終了する。レジスタ８ｄに与えられる点火位置データ
は、機関のクランク軸が外部割込み信号ＥＳ２の発生位
置から点火位置まで回転する間にタイマ８ＣによりＨ１
数されるクロックパルスの３１数値に等しくなっている
。

第７図の割込みルーチンが終了すると第６図のメインル
ーチンの実行が再開され、点火（装置及びバルブの目標
開度の演算が再開される。第７図においてＲＥＴＩは割
込み開始時のメインルーチンの最後のステップの次のス
テップに戻ることを意味している。

第７図の割込みルーチンにより第１のレジスタ８ｄに点
火位置データθｉｇが転送されると、第１のコンパレー
タ８ｆが該レジスタ８ｄの内容とタイマ８Ｃの計数値と
を比較し、タイマ８Ｃの計数値がレジスタ８ｄの内容に
一致した時にコンパレータ８ｆが割込みｌ＋制御回路８
０ａに第２の割込み信号ＩＮ２を与える。これにより第
８図に示す第２の割込みルーチンＩＮＴ２が実行され、
第２の割込み処理手段が実現される。この割込みルーチ
ンにおいては、ボートＡの：ｔｓｌ！ｌ状態が「０」に
され、その後第６図のメインルーチンに戻る。

第３図に示した点大使１ｉ５　ｉｌｌ　ｔ１１装置にお
いては、第１の割込み信号ＥＳ２が発生して（割込み信
号ＥＳ２の発生位置は最大進角位置よりも僅かに位相が
進んだ位置に設定されている。）フリップフロップ回路
８３がリセットされてから低速時点火位冒信’５Ｅｓ１
が発生してフリップフロップ回路８３がセットされるま
での間Ｎ０７回路８４の出力「ｑの論理状態が「１」に
なっている。ボートＡの出力［ａの論理状態が「１」の
時には、ＮＯＴ回路８７の出力「ａの論理状態が「０」
であるため、アンド回路８５の出力は「０」である。マ
イクロコンピュータが演算した点火位置でボートＡの出
力Ｅａ　　（第１０図り参照）の論理状態が「０」にな
ると、ＮＯＴ回路８７の出力Ｅａ　　（第１０図Ｅ参照
）の論理状態が「１」になり、アンド回路８５の出力側
に定常運転時点火位置信号ｅｆ　　（第１０図Ｆ参照）
が得られる。低速時点大使ｎ信号ＥＳ１が発生してフリ
ップフロップ回路８３の出力Ｅｑが「１」になると、ア
ンド回路８５の出力がｒＯＪになる。オア回路８８の出
力はアンド回路８５の出力が「１」になっている時及び
低速時点火位置信＠Ｅｓ１がスレショールドレベル以上
になっていて波形整形回路８１からパルス信５Ｅｐ１（
第１０図Ｇ参照）が発生している時に「１」になる。従
って定常運転時にサイリスタＳ１のゲートに与えられる
トリガ信ｇｅｔの波形は第１０図（Ｈ）に示すようにな
る。

本実施例では、バッテリＢを電源とする電源回路の出力
がマイクロコンピュータを駆動し得る大きさに達してい
ない時に、マイクロコンピュータをリセット状態に保持
するようになっている。マイクロコンピュータがリセッ
ト状態にある時には、ボートＡが入力ボートに設定され
てその出力Ｅａの論理状態が「１」に保持されているた
め、アンド回路８５の出力は「０」に保たれている。こ
の時波形整形回路８１の出力パルスＥｌ）１によりオア
回路８８を通してサイリスタＳ１にトリガ信号ｅｔが与
えられる。

第３図の制御装置において、第２のレジスタ８１内には
、バルブ開度のサンプリング時間（例えば（０，５１ｓ
ｅＣ）に相当するクロックパルスの計数値が記憶されて
いる。第２のタイマはクロックパルスを計数しており、
第２のコンパレータ８には第２のタイマの引数値と第２
のレジスタ８１の内容とを比較して両省が一致した時に
（サンプリング時間が経過した時に）割込み制御回路８
０ａに第３の割込み信号ＩＮ３を与える。

この第３の割込み信号が発生すると、割込み制御回路８
０ａがメインルーチンに割込みをかけて第９図に示す割
込みルーチンＩＮＴ３を実行させ、第１図に示す第３の
割込み処理手段８ｎを実現する。

第９図に示す割込みルーチンでは、先ず第２のタイマ８
ｊをリセットし、次いで制御用バルブ開度情報Ｄ１をバ
ルブ開度の現在値θとしてＲＡＭに取込む。次にメイン
ルーチンで演算し終っている制御用バルブの目標開度θ
ａからバルブ開度の現在値θを減免し、その結果を偏差
θ′としてＲＡＭに取込む。偏差θ′が正の時には、該
偏差をＲＯＭに予め記憶されている一定値θ０と比較し
、θ′がθ０よりも大きい場合には、ボートＢの論理状
態を「１」とし、ボートＣの論理状態をｒＯＪとしてア
クチュエータ駆動回路６の１ヘランジスタＴｒｌに駆動
信号ｅｄｌを与える。この時トランジスタＴｒ１及びｌ
”　ｒ２が導通し、アクチュエータの［−タＭを正転さ
せて制御用バルブを開く方向に操作する。また偏差θ′
が００以下の時にはボートＢ及びＣのいずれをも「０」
とし、アクチュエータ駆動回路６への駆動信号の供給を
停止する。

偏差θ′が負の時には、該偏差の符号を反転させた後、
θ′とθＯとを比較し、１ｉｉｉｉ差θ′がθＯよりも
大きい時にボートＢ及びＣをそれぞれ「０」及び「１」
とし、アクチュエータ駆動回路６のトランジスタＴｒ３
に駆ｅ信号ｅｄ２を与える。この時トランジスタＴｒ３
及びＴｒ４が導通し、アクヂュエ−夕のモータＭを逆転
させる。偏差θ′がθＯ以下の時にはボートＢ及びＣの
いずれをも「０」とし、アクチュエータ駆動回路６への
駆動信号の供給を停止する。

このように、偏差θ′の正負に応じてアクチュエータの
モータを正転または逆転させ、制御用バルブの開度を目
標開度に近付ける。

θ０は制御用バルブの制御動作に不感帯を与えるための
データで、偏差θ′がθ０以下の時（不感帯にある時）
には制御用バルブの操作を行わないようにし、これによ
り制御用バルブが目標開度付近を行ったり来たりして制
御動作が不安定になるのを防止している。

上記の実施例では、バッテリＢを電源とする電源回路に
より点火位置バルブ開度制御装置８を動作させるように
しているが、第４図に示すように、エキサイタコイルし
×のを電源として直流定電圧を出力する電源回路１１を
設けて、該電源回路１１の出力で点火位置バルブ開度制
御装置８を駆動するようにしてもよい。第４図に示した
回路においては、エキサイタコイルｌｘの一端と接地間
にアノードを接地側に向けたダイオードＤ３が挿入され
、エキサイタコイルＬＸのダイオードＤ３側の端子にダ
イオードＤ４のアノードが接続されている。ダイオード
Ｄ４のカソードと接地間に電源コンデン（ＪＣ２が接続
され、ダイオードＤ４とコンデンサＣ２どの直列回路の
両端にサイリスタＳ２が接続されている。コンデンサＣ
２の両端には抵抗Ｒ３及びＲ４の直列回路からなる分圧
回路が接続され、該分圧回路の分圧点がツェナーダイオ
ードＺ１を通してサイリスタＳ２のゲートに接続されて
いる。またエキサイタコイルし×の非接地側の端子と接
地間にアノードを接地側に向けたダイオードＤ５が接続
されている。電源コンデンサＣ２とダイオードＤ４及び
Ｄ５とサイリスタＳ２と抵抗Ｒ３及びＲ４とツェナーダ
イオードＺ１とにより電源回路１１が構成され、電源コ
ンデンサＣ２の両端電圧が制御装置８の電源端子に印加
されている。電源コンデンサＣ２の端子電圧はまたリセ
ット回路１２に入力され、電源回路１１の出力電圧が点
火位置バルブ開度制御装置８（特にマイクロコンピュー
タ）を動作させるために必要な電圧に達していない時に
マイクロコンピュータにリセット信号を与えて該マイク
ロコンピュータをリセット状態に保持するようになって
いる。点火位置バルブ開度制御装置８の構成は前記の実
施例と同様である。

第４図に示したように構成した場合には、機関の回転速
度が低り、電源回路１１の出力電圧がマイクロコンピュ
ータを正常に動作させるために必要な値に達していない
時には、マイクロコンピュータがリセット状態に保持さ
れている。この時点火位置を定めるトリガ信号はパルサ
コイル９が出力する低速時点火位置信号により与えられ
る。機関が始動し、その回転速度がある大きさ（通常゛
は８００ｒｐｍ程度）以上になると、電源コンデンサＣ
２の端子電圧がマイクロコンピュータを正常に動作させ
得る値に達するため、該マイクロコンピュータのリセッ
トが解除され、マイクロコンピュータはＲＯＭに記憶さ
れたプログラムをＯ番地から実行する。

第５図は電源回路１１の他の構成例を示したもので、こ
の例では、エキサイタコイルし×のダイオードＤ１と反
対側の端子が接地され、点火エネルギー蓄積用コンデン
サＣ１と点火コイル２の１次コイルとの間にアノードを
点火コイル側に向（）たダイオードＤ６が挿入されてい
る。そしてコンデンサＣ１とダイオードＤ６のカソード
との接続点にダイオードＤ７のアノードが接続され、該
ダイオードＤ７のカソードと接地間にダイオードＤ４を
通して電源コンデンサＣ２が接続されている。

電源回路１１のその他の構成は第３図に示した例と同様
である。

第５図に示した例では、エキサイタコイル２の正の半サ
イクルの出力により、エキサイタコイルＬＸ→ダイオー
ドＤ１→コンデンサＣ１→ダイオードＤ７→ダイオード
Ｄ４→コンデンサＣ２→エキサイタコイルＬＸの経路で
コンデンサＣ１及びコンデン＋ＪＣ２が充電される。こ
こでコンデンサＣ２の静電容量はコンデンサＣ１の静電
容量よりも充分大きく設定され、コンデンサＣ１に蓄積
される点火エネルギーが不足しないように配慮されてい
る。

電源回路１１の構成は第４図及び第５図に示した例に限
られるものではなく、エキサイタコイルＬｘの出力によ
り一方の極性に充電される電源コンデンサＣ２と該電源
コンデンサの両端の電圧を一定に保つ定電圧手段とを備
えた回路であればいかなるものでもよい。例えば上記実
施例に示したものと同様の構成の電源回路をエキサイタ
コイルｌｘに対して並列に接続して、エキサイタコイル
の正の半サイクルの出力で点火エネルギー蓄積用コンデ
ンサＣ１を介さずに電源コンデンサＣ２を充電するよう
にしてもよい。定電圧手段としては電源コンデンサＣ２
に並列接続したツェナーダイオードを用いてもよい。

上記の実施例では、第３の割込み信号発生手段を構成す
る第２のタイマを第３の割込み処理手段によりリセット
するようにしたが、第２のコンパレータが出力する第３
の割込み信号により第２のタイマをリセットするように
してもよい。

上記の実施例では、アクチュエータ５のモータＭの速度
制御を行っていないが、制御用バルブの開度を精度良く
制御するためには、アクチュエータ５のモータＭの速度
制御を行って、制御用バルブのｆｍ度が目標値に近付い
た時にモータＭの速度を低下させるようにするのが好ま
しい。そのためには、例えばバルブ開度検出器の出力信
号をデジタル変換して得た４制御用バルブ間度情報の過
去の値をＲＡＭに記憶しておき、該過去の情報と、現在
の制御用バルブ開度情報との偏差の大きさからモータの
速度を判断して、該偏差が小さくなるに従ってモータＭ
の駆動電流の通電角を小さくしてモータの駆動電流を減
少させるようにすればよい。

上記の実施例では、アクチュエータとしてモータを駆動
源としたものを用いたが、プランジＶ形の電磁石等を駆
動源としたアクチュエータを用いることもできる。

上記の実施例では、点火コイル２の出力を単一の気筒の
点火プラグに供給しているが、点火コイル２の両端をそ
れぞれ２つの点火プラグの非接地側端子に接続する、い
わゆる「同時発火コイル」を採用するとともに、パルサ
コイルを設ける信号発電機の回転子に１８０度間隔で２
個のリラクタ（誘導子）を設けてパルサコイル９が１回
転当り１８０度間隔で２回信号を発生するように構成す
ることにより、１つの点火コイルの出力で２気筒を８０
度間隔で点火することもできる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、パルサコイルから第１
の割込み信号と低速時点火位置信号とを得て、第１の割
込み信号が発生する毎に回転速度情報の取込みを行うと
共に、この第１の割込み信号の発生位置を基準にして点
火位置の計測を開始させるので、１回転の区間を点火位
置の演粋区間と点火位置の計測区間とに分けていた従来
の点火装置のように、複数のパルサコイルを必要とけず
、信号発電機の構成を簡単にすることができる利点があ
る。

また本発明によれば、スロットルバルブの開度を連続的
に検出するスロットル間度検出器と制御用バルブの開度
を検出するバルブ開度検出器とを設けて、雨検出器の出
力をアナログデジタル変換器を通してマイクロコンピュ
ータにスロットル開度情報及び制御用バルブ開度情報と
して与え、点火位置バルブ開度演算手段が該スロットル
開度情報と回転速度情報とにより点火位置とバルブの目
標開疾とを演算するようにしたので、内燃機関の点火位
置と制御用バルブの開度とを回転速成とスロットル開度
との双方に対して制御することができ、機関の性能の向
上を図ることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示す構成図、第２図は第１
図の構成を具体的にした実施例を示す回路図、第３図は
第２図の実施例の点火位置バルブ開度制御装置の構成を
示すブロック図、第４図及び第５図はそれぞれ本発明で
用いることかできる電源回路の異なる変形例を示す回路
図、第６図は第１図及び第２図に示した実施例における
点火位置バルブ開度演算手段のアルゴリズムを示すフロ
ーチャート、第７図及び第８図はそれぞれ同実施例で用
いる第１及び第２の割込み処理手段のアルゴリズムを示
すフローチャート、第９図は第３の割込み処理手段のア
ルゴリズムを示すフローチャート、第１０図は第２及び
第３図の各部の信号波形を示す波形図、第１１図はスロ
ットルバルブの開度に応じて回転速度に対する点火特性
を４段階に切替える場合の点火特性の一例を示す線図、
第１２図はスロットルバルブの開度に応じて回転速度に
対する制御用バルブのｉ、ｌＪ御時特性４段階に切換え
る場合の特性の一例を示した線図である。 １・・・１次電流制御用半導体スイッチ、２・・・点火
コイル、３・・・点火回路、４・・・制御用バルブ、５
・・・アクチュエータ、６・・・アクチュエータ駆動回
路、７・・・バルブ開度検出器、８・・・点火位置バル
ブ開度制御装置、８ａ・・・アナログデジタル変換器、
８ｂ・・・点火位置バルブ開度演算手段、８Ｃ・・・第
１のタイマ、８ｄ・・・第１のレジスタ、８ｅ・・・第
１の割込み処理手段、８ｆ・・・第１のコンパレータ、
８ｇ・・・第２の割込み処理手段、８ｊ・・・第２のタ
イマ、８１・・・第２のレジスタ、８ｋ・・・第２のコ
ンパレータ、８ｍ・・・第３の割込み信号発生手段、８
０・・・マイクロコンピュータ、９・・・パルナコイル
、１０・・・スロットル開度検出器。 第４図 第５図 ＠６図　　　第７図 第８図１ 第９図 第１Ｏ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 トリガ信号が与えられた時に動作する１次電流制御用半
   導体スイッチの動作により点火コイルの１次電流を制御
   して点火用の高電圧を得る点火回路と、前記内燃機関の
   吸気または排気を制御する制御用バルブを操作するアク
   チュエータと、前記アクチュエータを駆動するアクチュ
   エータ駆動回路と、前記制御用バルブの開度を検出する
   バルブ開度検出器と、マイクロコンピュータにより各回
   転速度における点火位置と前記制御用バルブの目標開度
   とを演算して演算された点火位置で前記１次電流制御用
   半導体スイッチにトリガ信号を与え、前記制御用バルブ
   の開度を目標開度に近付けるための駆動信号を前記アク
   チュエータ駆動回路に与える点火位置バルブ開度制御装
   置とを備えた内燃機関制御装置において、 内燃機関の始動回転速度付近の低速領域での点火位置に
   相応する位置でスレショールドレベル以上になる低速時
   点火位置信号と該低速時点火位置信号がスレショールド
   レベル以上になる位置よりも位相が進んだ位置でスレシ
   ョールドレベル以上になる第１の割込み信号とを出力す
   るパルサコイルと、 前記内燃機関のスロットルの開度を連続的に検出するス
   ロットル開度検出器とを具備し、 前記点火位置バルブ開度制御装置は、 前記バルブ開度検出器の出力及び前記スロットル開度検
   出器の出力をそれぞれデジタル信号に変換して制御用バ
   ルブ開度情報及びスロットル開度情報を出力するアナロ
   グデジタル変換器と、与えられた回転速度情報及びスロ
   ットル開度情報に基いて点火位置及び制御用バルブの目
   標開度を演算する点火位置バルブ開度演算手段と、前記
   第１の割込み信号が発生する毎に前記点火位置バルブ開
   度演算手段の動作に割込みをかけて、クロックパルスを
   計数している第１のタイマの計数値を前記回転速度情報
   として取込む動作と該第１のタイマをリセットする動作
   と既に演算されている点火位置の情報を第１のレジスタ
   に蓄積する動作とを行う第１の割込み処理手段と、 前記第１のタイマの計数値と前記第１のレジスタの内容
   とを比較して両者が一致した時に第２の割込み信号を発
   生させる第１のコンパレータと、前記第２の割込み信号
   が発生した時に前記点火位置バルブ開度演算手段の動作
   に割込みをかけて定常運転時点火位置信号を発生する第
   ２の割込み処理手段と、 前記定常運転時点火位置信号または前記低速時点火位置
   信号のいずれかが発生した時に前記サイリスタにトリガ
   信号を与えるトリガ信号出力回路と、 制御用バルブの開度のサンプリング時間に相当するクロ
   ックパルスの計数値を記憶した第２のレジスタと前記ク
   ロックパルスを計数する第２のタイマと該第２のタイマ
   の計数値と第２のレジスタの内容とを比較する第２のコ
   ンパレータとを有して第２のタイマが第２のレジスタに
   記憶された数のクロックパルスを計数する毎に第３の割
   込み信号を発生する第３の割込み信号発生手段と、前記
   第３の割込み信号が発生する毎に前記点火位置バルブ開
   度演算手段の動作に割込みをかけて前記制御用バルブ開
   度情報により与えられている制御用バルブの開度を目標
   開度に近付けるために必要な駆動信号を前記アクチュエ
   ータ駆動回路に与える第３の割込み処理手段とを備えて
   いることを特徴とする内燃機関制御装置。