JPH0329986B2

JPH0329986B2 -

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Publication number: JPH0329986B2
Application number: JP57132038A
Authority: JP
Priority date: 1982-07-30
Filing date: 1982-07-30
Publication date: 1991-04-25
Also published as: JPS5923069A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はエンジン点火制御方法に関し、特に急
加速時に於ける点火時期の改善に関するものであ
る。

近年、電子技術の急速な発達に伴なつて、エン
ジンの制御もデイジタル化されている。例えば電
子制御によるエンジン点火制御回路に於いては、
クランク軸の単位角度回転毎に発生される角度パ
ルスと、クランクの基準位置を示す基準位置パル
スとを発生させ、この基準位置パルスの発生時点
を基準として角度パルスを計数し、この計数値が
予め定められた値、つまり点火ゾーンの直前に達
した時点にカウントスタート信号を発生させてい
る。そして、このカウントスタート信号が発生さ
れると、クロツクパルスを計数するカウンタが計
数動作を開始して計時を行ない、その計数値が１
サイクル前の回転速度を基準として算出された値
に達した時点に於いて点火コイルに対する通電を
制御することにより、点火タイミングの制御を行
なつている。

しかしながら、上述した従来のエンジン点火制
御回路に於いては、１回転前の回転速度を基準と
して最適点火時点を算出しており、この算出値に
対応した点火ゾーンの開始点を基準としてクロツ
クパルスの計数を行なうことによつて進角制御が
行行なわれているために、エンジンの回転が急加
速された場合には最適点火時点が進むにもかかわ
らず、点火制御時点は加速前の状態となつて回転
変動に対する応答遅れが生ずる。この結果、極端
な場合には目的とする点火ゾーンから外れて点火
が行なわれることになり、これに伴なつて十分な
エンジン出力が得られなくなる問題を有してい
る。そしてこの場合に於ける点火ゾーンは角度パ
ルスの周期に同期して設けられる関係上、角度パ
ルス発生用の歯車を小さくしようとすると歯数が
少なくなつて角度パルスの周期が長くなり、これ
に伴なつて回転変動に対する制御の応答性が悪く
なる問題が生ずる。

従つて、本発明による目的は、エンジンの急加
速時に於ける点火時期を改善して制御精度を高め
るとともに、角度パルス発生用に設けられる歯車
の小型化を可能としたエンジン点火制御方式を提
供することである。以下、図面を用いて詳細に説
明する。

第１図は本発明によるエンジン点火制御方式の
一実施例を示す回路図である。同図に於いて１は
カウンタであつて、クランク軸の単位角回転毎に
発生される例えば30゜の角度パルスＡを順次計数
してその計数値ｎを出力するとともに、角度パル
スＡに対して６倍の周期（180゜）を有してクラン
ク軸の基準位置を示す基準位置パルスＢによつて
リセツトされる。２は回転数検出回路であつて、
基準位置パルスＢの発生間に於けるクロツクパル
ス₁を計数することによつてエンジンの回転数Ｎ
を求めている。３は図示しない負圧、水温および
気圧の各センサから供給されるアナログ値の負圧
信号Ｃ、水温信号Ｄおよび気圧信号Ｅをデイジタ
ル信号C′，D′，E′にそれぞれ変換して出力するア
ナログ．デイジタル変換回路、４は計数値ｎ、回
転数Ｎ、負圧信号C′、水温信号D′および気圧信号
E′を入力として各種演算を行なうことにより最適
点火時点、進角値α、通電時間制御値βの算出お
よび各種の制御を行なうマイクロコンピユータ、
５はマイクロコンピユータ４から供給されるリセ
ツト信号RS₁によりリセツトされると、２個の角
度パルスＡを取り込んだ時点に於いて“Ｈ”に反
転する角度パルスに同期したカウントスタート信
号Ｆを発生するカウントスタート信号発生回路で
あつて、リセツト信号RS₁によつてリセツトされ
るとともに出力Q₁から出力Ｆを発生するカウン
タ６と、カウンタ６の出力Q₁を反転するインバ
ータ７と、インバータ７の出力が“Ｈ”の期間に
於いてのみ角度パルスＡを前記カウンタ６にクロ
ツクCKとして供給するアンドゲート８とによつ
て構成されている。９は第１ラツチ回路であつ
て、マイクロコンピユータ４からデータバスDB
を介して供給される進角値αをマイクロコンピユ
ータ４から供給されるラツチ信号L₁の発生時に
ラツチする。１０は第２ラツチ回路であつて、マ
イクロコンピユータ４からデータバスDBを介し
て供給される通電時間制御値βをマイクロコンピ
ユータ４からラツチ信号L₂が発生される時点に
於いてラツチする。１１は第１ラツチ回路９のラ
ツチ出力を入力とする第１ダウンカウンタであつ
て、カウントスタート信号発生回路５から発生さ
れるカウントスタート信号Ｆの立ち上り時に入力
信号をプリセツトするとともにカウント動作をス
タートしてクロツクパルス₂により順次減算し、
その計数値が零に達すると出力信号OUTを“Ｈ”
に反転する。１２は第２ダウンカウンタであつ
て、第１ダウンカウンタ１１の出力信号の立ち上
りによつて第２ラツチ回路１０のラツチ出力をプ
リセツトするとともにカウント動作をスタートし
てクロツクパルス₃により順次減算し、その計数
値が零に達すると出力信号OUTを“Ｈ”に反転
する。そして、この第２ダウンカウンタ１２の出
力が点火制御信号Ｘとして図示しない点火コイル
への通電を制御するパワートランジスタに供給さ
れる。以下、上記構成による回路の動作を第２図
ａ〜ｅおよび第３図に示すフローチヤートを用い
て説明する。

このように構成された回路に於いて、基準位置
パルスＢは第２図ａに示すように発生され、これ
に対して角度パルスＡは第２図ｂに示すように基
準位置パルスＢに対して例えば６倍の周波数を有
する信号として発生される。そして、カウンタ１
は基準位置パルスＢによつてリセツトされながら
角度パルスＡの立ち下りを順次カウントして＃１
〜＃６のカウント値ｎをマイクロコンピユータ４
に供給する。また、回転数検出回路２は基準位置
パルスＢの各周期間に於けるクロツクパルス₁を
計数することにより、単位時間当りの回転数N₁，
N₂，N₃………を順次算出している。更に、アナ
ログ．デイジタル変換回路３は各センサから供給
されるアナログ値の負圧信号Ｃ、水温信号Ｄおよ
び気圧信号Ｅをそれぞれデイジタル値C′，D′，
E′に変換してマイクロコンピユータ４に供給して
いる。マイクロコンピユータ４は、これらの情報
を基として各種演算を行なうことにより最適点火
タイミングを算出する。

一方、点火ゾーンは第２図ｂにＺで示すよう
に、予め例えば角度パルスＡの＃５，＃６期間と
して定められている。そして、マイクロコンピユ
ータ４は、先に算出した点火タイミングが点火ゾ
ーンＺ内に於ける角度パルスＡのいかなる位置に
属するかを判別し、この点火タイミングが属する
角度パルスＡの周期の前縁に於いてカウントスタ
ート信号Ｆが“Ｈ”に反転するようにリセツト信
号RS₁を発生する。

この場合、カウントスタート信号発生回路５
は、角度パルスＡを２個計数して出力を反転する
構成となつているために、目的とする角度パルス
Ａの周期の前縁に於いてカウントスタート信号Ｆ
を“Ｈ”に反転させるためには、２周期前の時点
に於いてリセツト信号RS₁の発生を行なえば良い
ことになる。

このような動作は、第３図に示すフローチヤー
トに沿つてマイクロコンピユータ４が処理するこ
とになり、電源の投入に伴なつてマイクロコンピ
ユータ４がスタートすると、ステツプS₁に於いて
イニシヤライズ処理が行なわれた後にステツプ
S₂，S₃，S₄，S₅，S₆を介してステツプS₉に移行
し、ここに於いて算出された点火タイミングが点
火ゾーンのいかなる部分に位置するか、つまり角
度パルスＡのいかなる周期部分に位置するかの判
別を行なう。次にカウンタ１の計数値ｎが＃３に
達するとステツプS₂からステツプS₁₀に移行し、
先に算出された点火タイミングが角度パルスＡの
＃５の周期に属する場合にはステツプS₁₁に於い
てリセツト信号SR₁が発生されてカウンタ６がリ
セツトされる。このようにして、カウンタ６がリ
セツトされると、カウントスタート信号発生回路
５から出力されるカウントスタート信号Ｆが第２
図ｃに時点t₁で示すように“Ｌ”に反転する。

次に、カウンタ１の計数値ｎが＃４に達する
と、ステツプS₃からステツプS₁₂に移行して点火
タイミングが角度パルスＡの＃５周期に属するか
否かの判別が行なわれる。そして、この場合には
点火タイミングが＃５周期に属しているためにス
テツプS₁₄，S₁₅に移行し、進角値α、通電時間制
御値βの算出と第１，第２ラツチ回路９，１０へ
のラツチが行なわれる。この場合、進角値αの第
１ラツチ回路９へのラツチは、マイクロコンピユ
ータ４からデータバスDBを介して進角値αをパ
ラレルデータとして送出し、これに同期してラツ
チ信号L₁を発生することによつて行なわれる。
また、通電時間制御値βの第２ラツチ回路１０へ
のラツチも上述した場合と同様に、マイクロコン
ピユータ４からデータバスDBを介して通電時間
制御値βをパラレルデータとして送出し、これに
同期してラツチ信号L₂を発生することによつて
行なわれる。

次に、カウントスタート信号発生回路５がリセ
ツト信号RS₁の発生特に２個の角度パルスＡを入
力すると、発生されるカウントスタート信号Ｆが
第２図ｃに時点t₂で示すように、角度パルスＡに
於けるカウント値＃４の立ち下り、つまりカウン
ト値＃４の開始時点に同期して“Ｈ”に反転す
る。カウントスタート信号Ｆが“Ｈ”に反転する
と、第１ダウンカウンタ１１が第１ラツチ回路９
のラツチ出力α₁をプリセツトして出力信号Ｇを第
２図ｄに示すように“Ｌ”に反転するとともに、
クロツクパルス₂のダウンカウントを開始する。
そして、この第１ダウンカウンタ１１がプリセツ
トされた進角値α₁のダウンカウントを終了してそ
の計数値が零に達すると、第２図ｄに時点t₃に示
すように出力信号Ｇが“Ｈ”に反転する。出力信
号Ｇが“Ｈ”になると、第２ダウンカウンタ１２
が第２ラツチ回路１０のラツチ出力β₁をプリセツ
トしてその出力信号としての点火制御信号Ｘが第
２図ｅに示すように“Ｌ”に反転するとともに、
クロツクパルスのダウンカウントを開始する。
ここで、点火制御信号Ｘが“Ｌ”に反転すると、
図示しないパワートランジスタがオフされて点火
コイルへの通電が断たれるために、点火コイルに
高圧が発生されてカウンタ１の計数値ｎが＃５の
期間内に於いて点火が行なわれる。従つて、第２
ダウンカウンタ１２から発生される点火制御信号
Ｘの“Ｈ”期間が通電時間となり、マイクロコン
ピユータ４は通電時間制御値βを可変することに
より通電時間が常に一定となるように制御してい
る。そして、この場合に於ける第１ダウンカウン
タ１１による進角値αの計数期間は角度パルスＡ
の１周期以内の短い期間となり、これに伴なつて
エンジンの回転が急変した場合に於ける点火時点
の制御が高精度となる。

次に、マイクロコンピユータ４に於いて算出さ
れた点火タイミングがカウンタ１の計数値が＃６
の期間に属する場合には、第３図に示すフローチ
ヤートのステツプS₃からステツプS₁₂を介してス
テツプS₁₃に移行する。そして、このステツプS₁₃
に於いてカウンタ６がリセツトされてカウントス
タート信号Ｆが“Ｌ”に反転される。次に、ステ
ツプS₄に於いてカウンタ１の計数値ｎが＃５に達
したことが検出されるとステツプS₁₆に移行して
点火タイミングの判別が行なわれる。そして、こ
の場合には、点火タイミングが＃６に属するため
に、ステツプS₁₇，S₁₈に於いて進角値α、通電時
間制御値βの算出および第１，第２ラツチ回路
９，１０へのラツチが行なわれた後に、前述した
場合と同様に作動して第２図ｅに時点t₄で示すよ
うに点火制御信号Ｘが“Ｌ”に反転して計数値
＃６の期間内に於ける点火が行なわれる。

ここで、上述した説明はエンジンの回転が急変
しない場合の説明であるが、第４図ａ，ｂに示す
状態の基準位置パルスＢおよび角度パルスＡを発
生しているエンジンが急加速されると基準位置パ
ルスB′および角度パルスA′の周期が回転の加速
に対応してその周期が第４図ｃ，ｄに示すように
短縮される。この場合、従来の回路に於いては、
急加速に関係なく以前の情報を基とした点火制御
動作が続けられるために、カウントスタート信号
Ｆ、第１ダウンカウンタ１１の出力Ｇおよび点火
制御信号Ｘは第４図ｅ〜ｇに示すようになり、こ
れに伴なつて点火制御信号Ｘが“Ｌ”に反転する
点火時点t₅がカウンタ１の計数値ｎが＃６の期間
にずれ込んで最適点火が行なえなくなる。

これに対し、この実施例に於いては、第３図の
ステツプS₅に於いて＃６の期間を検出するとステ
ツプS₁₉に移行し点火タイミングの判別が行なわ
れる。そして、点火タイミングが＃５の期間であ
る場合には、急加速によつて点火時点が相対的に
遅れたものと判断し、ステツプS₂₀に於いてそく
リセツト信号RS₂を発生する。このようにして、
＃６の開始時点に於いてリセツト信号RS₂が発生
されると、第１ダウンカウンタ１１がリセツトさ
れて零となるために、計数終了時に於ける場合と
同様に出力信号G′が第４図ｉに時点t₆で示すよう
に“Ｈ”に強制的に反転される。

出力信号G′が“Ｈ”に反転されると、第２リ
セツトカウンタ１２がプリセツトおよびカウント
スタートされてその出力信号、つまり点火制御信
号Ｘが“Ｌ”に反転して点火制御が行なわれる。

また、点火タイミングが計数値＃６の期間であ
つた場合には、第３図に示すフローチヤートのス
テツプS₆，S₇，S₈に於いて同様な制御が行なわれ
て計数値＃１の開始時点に於いて強制的に点火制
御が行なわれる。

従つて、このように構成された回路に於いて
は、算出された点火タイミングが属する角度パル
スＡの周期を予め算出し、この点火タイミングが
この算出された周期を越えた場合には、エンジン
が急加速されて相対関係がずれたものと判断し
て、角度パルスＡの次の周期の開始部分に於いて
強制的に点火させているために、いかなる急加速
状態に於いても角度パルスＡの予め判別された周
期内となつて点火タイミングのずれ量が少なくな
る。従つて、角度パルスＡの周期は例えば30゜の
ように比較的長いものとすることが出来、これに
伴なつて角度パルスＡを発生する歯車は、歯数を
少なくして小型化することが出来るためにコスト
ダウンおよびデイストリビユータ内への組み込み
が可能となる。

なお、上記実施例に於いては、第１ダウンカウ
ンタを強制的にリセツトすることによつて強制点
火を行なつた場合について説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、要は点火制御信
号Ｘの“Ｌ”反転と第２ダウンカウンタ１２のプ
リセツトと計数動作の開始を強制的に行なわせる
ものであれば良い。

以上説明したように、本発明によるエンジンの
点火制御方法は、予め算出した点火タイミングの
属する角度パルスの周期部分を求めておき、点火
タイミングがエンジンの急加速に伴なつて角度パ
ルスの次の周期部分にずれた場合には、予め算出
された角度パルスの周期の次の周期開始時点に於
いて強制的に点火させるものであるために、急加
速時に於ける点火タイミングのずれ量が従来に比
較して大幅に少なくなる。また、点火タイミング
のずれ量は角度パルスの周期内となる事から、こ
の角度パルスを発生するために用いられる歯車の
歯数を少なくすることが出来、これに伴なつて歯
車の小型化によるコストダウンおよびデイストリ
ビユータ内への歯車の装着等が行なえる優れた効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるエンジン点火制御方式の
一実施例を説明するための回路図、第２図ａ〜ｅ
は第１図に示す回路の各部動作波形図、第３図は
第１図の動作を示すフローチヤート、第４図ａ〜
ｊは第１図の動作を説明するための各部動作波形
図である。１…カウンタ、２…回転数検出回路、３…アナ
ログ・デイジタル変換回路、４…マイクロコンピ
ユータ、５…カウントスタート信号発生回路、６
…カウンタ、７…インバータ、８…アンドゲー
ト、９，１０…第１，第２ラツチ回路、１１，１
２…第１，第２ダウンカウンタ。

Claims

【特許請求の範囲】

１クランク軸の基準位置を示す基準位置パル
ス、クランク軸の単位角回転毎に発生される例え
ば30゜のように大きな角度パルスおよび負圧、水
温、気圧等の情報を入力としてマイクロコンピユ
ータ制御により最適点火時点を算出して進角制御
および点火コイルへの通電制御を行うエンジン点
火制御方法に於いて、前記マイクロコンピユータ
が点火ゾーンの前の周期より算出した最適点火時
点が属する角度パルスの周期部分を判別し、点火
時点がこの判別周期を越えた場合にはエンジンの
急加速による相対的なずれが生じたもの判断して
角度パルスの前記判別周期の次の周期開始部分に
於いて強制的に点火させることによつて急加速時
に於ける点火の相対的なずれ量を少なくしたこと
を特徴とするエンジン点火制御方法。