JPH09112332A - 内燃機関の回転速度判定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】内燃機関の回転速度情報を与える信号発電機の
出力パルスがスレショールドを超えることができなくな
るまで機関の回転速度が低下しているか否かを判定する
ことができる回転速度の判定方法を提供する。 【解決手段】内燃機関に取り付けられた磁石発電機内に
設けられたエキサイタコイル２の出力波形が零点を迎え
る毎に、タイミング信号Ｖp1を発生させる。タイミング
信号Ｖp1の周期が設定回転速度に相応した基準時間より
長いか短いかを判定することにより、機関の回転速度が
設定回転速度より低いか高いかを判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の回転速
度が設定回転速度を超えているか否かを判定する内燃機
関の回転速度判定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関において、点火装置、燃料噴射
装置、排気タイミングを調整する排気制御用バルブ等の
各種の制御対象をマイクロコンピュータを用いて制御す
る場合には、内燃機関の回転速度に関する情報を制御装
置に与える必要がある。

【０００３】例えば、機関の点火位置を制御する場合に
は、機関の回転速度を検出して、その回転速度において
機関が基準位置から点火位置まで回転するのに要する時
間を点火位置計測時間として演算する。そして、基準位
置が検出されたときに既に演算されている点火位置計測
時間を点火位置計測用タイマにセットしてその計測を開
始させ、該タイマが点火位置計測時間の計測を完了した
ときに点火動作を行わせるようにしている。

【０００４】一般にマイクロコンピュータを用いて各種
の制御対象を制御する内燃機関用の制御装置では、内燃
機関と同期回転して所定の回転角度位置でパルス信号を
発生する誘導子形の信号発電機を設けて、該信号発電機
から得られるパルス信号を検知することにより、機関の
特定の回転角度位置を示す情報や点火すべき気筒を判別
するための情報を得るとともに、該信号発電機が発生す
るパルスの発生間隔から機関の回転速度を検出するよう
にしている。

【０００５】図８（Ａ）は、誘導子形の信号発電機が発
生するパルス信号の波形の一例を機関の回転角度θに対
して示したもので、この例では、機関が１回転する間に
負極性のパルス信号Ｖs1と正極性のパルス信号Ｖs2とが
１回ずつ発生している。この場合、例えばパルス信号Ｖ
s1の発生位置を機関の最大進角位置とし、パルス信号Ｖ
s2の発生位置を最小進角位置としておけば、パルス信号
Ｖs1及びＶs2をそれぞれ検知することにより、機関の回
転角度位置が最大進角位置及び最小進角位置にそれぞれ
一致したことの情報を得ることができる。またこれらの
パルス信号の一方の発生位置を点火位置の計測を開始す
る基準位置として用いることができ、パルス信号Ｖs1及
びＶs2の発生間隔Ｔｎを計測することにより、機関の回
転速度に関する情報を得ることができる。

【０００６】上記信号発電機の出力パルスは、所定の波
形整形回路によりマイクロコンピュータが認識し得る波
形の信号に変換されてから、マイクロコンピュータの入
力ポートに入力される。ノイズによる誤動作を防止する
ため、一般に波形整形回路は、所定のスレショールドレ
ベルを超える入力パルスのみを信号発電機の出力パルス
として認識するように構成されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】誘導子形の信号発電機
は、それ程高い電圧を発生することはできないため、機
関の回転速度がきわめて低い状態では、該信号発電機か
ら得られるパルス信号の波高値が著しく低下して波形整
形回路が認識し得ないレベルになることがある。信号発
電機が発生するパルス信号のレベルが波形整形回路によ
り認識し得ないレベルになると、マイクロコンピュータ
は回転速度の演算を行うことができなくなるため、パル
ス信号のレベルが認識し得ないレベルになる以前に演算
された回転速度のデータを用いて、各種の制御を行うこ
とになり、機関の実際の回転速度に即した適正な制御を
行うことができなくなる。

【０００８】特に、図８（Ｂ）に示したように、機関が
所定の回転速度Ｎ［ｒｐｍ］を維持して高速で運転され
ている状態で、同図の右端に示したように、回転速度Ｎ
が急に低下させられて、信号発電機の出力パルスが認識
できないレベルになった場合には、高速運転時に演算さ
れた回転速度のデータがそのまま極低速時の制御に用い
られることになるため、機関の停止や破損などの好まし
くない状態が生じるおそれがある。

【０００９】このような状態が生じるのを防ぐために
は、信号発電機が波形整形回路（マイクロコンピュータ
の信号入力回路）により認識し得るレベルのパルス信号
を発生する回転速度の下限値を設定回転速度として、機
関の回転速度が該設定回転速度を超えているか否かを判
定することができるようにしておく必要がある。機関の
回転速度が設定回転速度を超えているか否かを判定し得
るようにしておけば、回転速度が設定回転速度以下であ
ると判定されたときに、回転速度に応じた各種の制御対
象の制御を停止して制御量を一定にする（例えば点火位
置を極低速時に適した一定の位置に固定する）等の措置
を講じることができるため、実際の回転速度と大幅に異
なる回転速度のデータに基づいて不適切な制御が行われ
るのを防ぐことができる。

【００１０】本発明の目的は、内燃機関の回転速度が設
定回転速度を超えているか否かを判定することができる
ようにした内燃機関の回転速度判定方法を提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、内燃機関の回
転速度が設定回転速度を超えているか否かを判定する内
燃機関の回転速度判定方法である。本発明においては、
内燃機関により駆動される磁石発電機の発電コイルに誘
起する交流電圧の波形から等角度間隔で現れる特定の位
相部分を検出して、該特定の位相部分が検出される毎に
タイミング信号を発生させる。

【００１２】磁石発電機は、回転子ヨークに永久磁石を
取り付けることにより界磁を構成した磁石回転子と、該
磁石回転子の磁極に対向する磁極部を有する鉄心に発電
コイルを巻回したものからなる固定子とにより構成され
る交流発電機で、磁石回転子は機関の出力軸に取り付け
られ、固定子は機関のケース等に取り付けられる。固定
子の発電コイルには、機関の回転速度に比例した周波数
の交流電圧が誘起する。

【００１３】磁石発電機の出力電圧の波形の「等角度間
隔で現れる特定の位相部分」とは、零クロス点、ピーク
点、該出力電圧が所定のスレショールドレベルに達する
点などである。この特定の位相部分を検出することによ
り発生させたタイミング信号は、一定の角度間隔で発生
する信号となり、その発生周期は、機関の回転速度に反
比例して変化する。

【００１４】本発明の方法では、上記タイミング信号の
発生周期が内燃機関の設定回転速度に相応した長さに設
定された基準時間を超えているか否かを判定して、該タ
イミング信号の発生周期が基準時間以上であると判定さ
れたときに内燃機関の回転速度が設定回転速度以下であ
ると判定し、該タイミング信号の発生周期が基準時間よ
りも短いと判定されたときに内燃機関の回転速度が設定
回転速度を超えていると判定する。

【００１５】上記タイミング信号の発生周期が基準時間
を超えているか否かを判定するには、例えば、タイミン
グ信号が発生する毎に、設定回転速度に相応した長さに
設定された基準時間の計測を開始させて、該基準時間の
計測が終了したときに計測終了信号を発生させるように
しておく。そして、各タイミング信号が発生する毎に前
回のタイミング信号により開始された基準時間の計測の
終了を示す計測終了信号が発生したか否かを判定して、
計測終了信号が発生していると判定されたときに内燃機
関の回転速度が設定回転速度以下であると判定し、計測
終了信号が発生していないと判定されたときに内燃機関
の回転速度が設定回転速度を超えていると判定するよう
にすればよい。

【００１６】また上記タイミング信号の発生周期が基準
時間を超えているか否かを判定する方法としては、タイ
ミング信号が発生する毎に、フリーランカウンタの計数
値を読み取って、前回のタイミング信号が発生してから
今回のタイミング信号が発生するまでの間に該フリーラ
ンカウンタが計数した計数値を回転速度判定用計数値と
して演算し、回転速度判定用計数値が設定回転速度に相
応した基準値以上であると判定されたときに回転速度が
設定回転速度以下であると判定し、回転速度判定用計数
値が該基準値よりも小さいと判定されたときに回転速度
が設定回転速度を超えていると判定する方法を採用する
こともできる。

【００１７】磁石発電機の発電コイルには、機関の回転
速度が極めて低いときでも比較的大きな交流電圧が誘起
する。従って、誘導子形の信号発電機の出力パルスが波
形整形回路により認識し得ない大きさまで低下する機関
の極低速時においても、磁石発電機の発電コイルに誘起
する交流電圧の波形からは零クロス点やピーク点等の特
定の位相部分を容易に検出することができ、該特定の位
相部分を検出することにより一定の角度間隔で発生する
タイミング信号を得ることができる。一定の角度間隔で
発生するタイミング信号を得ると、該タイミング信号の
発生周期は機関の回転速度に反比例するため、該タイミ
ング信号の発生周期が、回転速度の設定値に相応した基
準時間よりも長いか短いかを判定することにより、機関
の回転速度が設定値以下であるか否かを検出することが
できる。

【００１８】このように、本発明によれば、信号発電機
の出力パルスが認識し得ないレベルになる領域まで回転
速度が低下したことを検出することができるため、実際
の回転速度と異なる回転速度データに基づいて内燃機関
の制御が行われるのを防ぐことができる。

【００１９】上記タイミング信号を発生させるために用
いる発電コイルとしては、コンデンサ放電式の点火装置
のコンデンサを充電するために用いるエキサイタコイル
や、バッテリを充電するために用いる充電コイル等の、
比較的巻数が多いコイルを用いるのが好ましい。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の回転速度判定方
法を実施する際に用いる装置の構成例を示したもので、
同図において、１はコンデンサ放電式の点火回路、２は
内燃機関に取り付けられた磁石発電機内に設けられたエ
キサイタコイルである。図示の点火回路１は、点火コイ
ルＩＧと、該点火コイルの一次側に設けられてエキサイ
タコイル２の正の半サイクルの出力電圧によりダイオー
ドＤ1 を通して一方の極性に充電される点火エネルギ蓄
積用コンデンサＣ1 と、導通した際にコンデンサＣ1 の
電荷を点火コイルＩＧの一次コイルを通して放電させる
ように設けられた放電用サイリスタＴｈと、機関の気筒
に取り付けられた点火プラグＰとを備えており、点火コ
イルの二次コイルの誘起電圧が点火プラグＰに印加され
ている。

【００２１】エキサイタコイル２の誘起電圧はゼロクロ
ス検出回路３に入力され、該ゼロクロス検出回路の出力
は制御装置を構成するマイクロコンピュータのＣＰＵ４
の入力ポートＡ1 に入力されている。内燃機関の回転角
度情報及び回転速度情報を得るため、図２に示すような
信号発電機５が設けられている。図示の信号発電機５
は、内燃機関と同期回転するように設けられる回転子５
０１と、回転子５０１により生じさせられる磁束の変化
に応答してパルス波形の信号電圧を発生する信号発電子
５０２とからなっている。回転子５０１は、強磁性材料
からなる回転体５０３の外周にリラクタ５０４を形成し
たものからなっている。内燃機関に取付けられる磁石発
電機の回転子としては、カップ状に形成されたフライホ
イールの周壁部の内周に永久磁石を取り付けたフライホ
イール磁石回転子が用いられることが多いが、このよう
な磁石回転子が用いられる場合には、フライホイールを
回転体５０３として用いて、該フライホイールの周壁部
の外周面やボス部の外周面にリラクタ５０４を形成する
ことにより信号発電機の回転子５０１を構成することが
できる。

【００２２】信号発電子５０２は、回転子５０１のリラ
クタ５０４が設けられた面に対向させられた磁極部５０
５ａを先端に有する鉄心５０５と、該鉄心に巻回された
信号コイル５０６と、鉄心５０５に磁気結合された永久
磁石５０７とを備えていて、内燃機関のケースやカバー
等に設けられた取付け部に固定されている。

【００２３】上記の信号発電機５においては、永久磁石
５０７から鉄心５０５と回転子５０１と内燃機関のケー
スやカバーに設けられた取付け部とを経て永久磁石５０
７に戻る磁路が形成されていて、回転子５０１のリラク
タ５０２が鉄心５０５の磁極部５０５ａに対向し始める
際、及び該対向を終了する際にそれぞれ生じる磁路の磁
気抵抗の変化により鉄心５０５内で磁束の変化が生じ、
これらの磁束の変化により、信号コイル５０６に極性が
異なるパルス信号Ｖs1及びＶs2が誘起する。パルス信号
Ｖs1及びＶs2は、回転子５０１及び信号発電子５０２の
位置関係とリラクタ５０４の極弧角とにより決まる一定
の位置で発生させられる。パルス信号Ｖs1及びＶs2の発
生位置は特定の位置、例えば内燃機関の点火位置の最大
進角位置及び最小進角位置（最大遅角位置）に一致する
ように設定され、これらの信号から内燃機関の回転角度
位置情報が取り込まれる。またパルス信号Ｖs1が発生し
てからパルス信号Ｖs2が発生するまでの時間、またはパ
ルス信号Ｖs1もしくはＶs2が発生してから次のパルス信
号Ｖs1もしくはＶs2が発生するまでの時間から、内燃機
関の回転速度の情報が取り込まれる。

【００２４】信号コイル５０６が発生するパルス信号Ｖ
s1及びＶs2はそれぞれ波形整形回路６及び７を通してＣ
ＰＵの入力ポートＡ2 及びＡ3 に与えられている。波形
整形回路６及び７は、パルス信号Ｖs1及びＶs2をＣＰＵ
が認識し得る波形に整形する回路で、パルス信号Ｖs1及
びＶs2がそれぞれ所定のスレショールドレベルに達した
ときに、それぞれのパルス信号が発生したことを示す信
号をＣＰＵに与えるようになっている。

【００２５】ＣＰＵ４は、パルス信号Ｖs1及びＶs2から
得た回転速度情報に基づいて機関の点火位置を演算し、
演算された点火位置が検出されたときに出力ポートＢo
から点火回路１のサイリスタＴｈのゲートに点火信号
（該サイリスタをトリガする信号）Ｖi を与える。

【００２６】点火回路１においては、エキサイタコイル
２が発生する交流電圧の正の半サイクルにおいてコンデ
ンサＣ1 が図示の極性に充電される。サイリスタＴｈの
ゲートに点火信号が与えられると、該サイリスタが導通
するため、コンデンサＣ1 の電荷がサイリスタＴｈと点
火コイルＩＧの一次コイルとを通して放電し、該点火コ
イルの二次コイルに点火用の高電圧が発生する。この高
電圧は点火プラグＰに印加されるため、該点火プラグに
火花が生じ、機関が点火される。

【００２７】ＣＰＵ４はまた、各種の制御条件に基づい
て点火装置以外の制御対象の制御量を演算して、その出
力ポートＢ1 〜Ｂn から各種の制御回路Ｈ1 〜Ｈn に制
御信号を与える。制御回路Ｈ1 〜Ｈn は、内燃機関に燃
料を供給する燃料噴射装置や、内燃機関の排気タイミン
グを調整する排気バルブなどの制御対象を駆動する回路
であり、ＣＰＵ４から与えられる制御信号に応じてそれ
ぞれの制御対象に駆動電流を供給して、各制御対象の制
御量（燃料噴射時間、排気バルブの開度など）を制御す
る。ＣＰＵ４には、信号コイル５０６から得られるパル
ス信号のほかに、必要に応じて各制御対象を制御するた
めに必要な制御条件（周囲温度、大気圧など）を検出す
るセンサの出力が所定のインタフェースを通して入力さ
れるが、これらの図示は省略してある。

【００２８】エキサイタコイル２は、図５（Ａ）に示す
ように、内燃機関の回転に同期して変化する交流電圧Ｖ
ｅを出力する。ゼロクロス検出回路３は、エキサイタコ
イル２が出力する交流電圧が正の半サイクルから負の半
サイクルに移行する際に生じる零点及び負の半サイクル
から正の半サイクルに移行する際の零点をそれぞれ検出
して、図５（Ｂ）に示すように、零点が生じる時刻ｔ1
，ｔ2 ，…で零レベルに立ち下がるパルス波形の検出
信号Ｖp を発生する。ＣＰＵ４は、ゼロクロス検出回路
３から与えられる検出信号Ｖp の各立ち下がりをタイミ
ング信号Ｖp1として認識して各零点を検知する。一連の
タイミング信号Ｖp1，Ｖp1，…は、等角度間隔で発生す
る信号であり、これらのタイミング信号の発生周期は内
燃機関の回転速度に反比例して変化する。

【００２９】この例では、ゼロクロス検出回路３により
タイミング信号発生回路が構成されている。

【００３０】エキサイタコイル２は、機関の回転速度が
極めて低いときでも比較的大きな交流電圧を出力する。
従って、誘導子形の信号発電機５の出力パルスが波形整
形回路６及び７により認識し得ない大きさまで低下する
機関の極低速時においても、エキサイタコイル２に誘起
する交流電圧の波形から零点を容易に検出することがで
き、該零点を検出することにより一定の角度間隔で発生
するタイミング信号Ｖp1，Ｖp1，…を確実に得ることが
できる。

【００３１】本発明においては、タイミング信号Ｖp1，
Ｖp1，…の周期が設定回転速度に相応した基準時間より
も短いか長いかを判定することにより、内燃機関の回転
速度が設定回転速度を超えているか否かを判定する。設
定回転速度は、信号発電機５が波形整形回路６及び７に
より認識し得るレベル（スレショールドレベル）のパル
ス信号を発生する回転速度の下限値またはその付近の値
に設定しておく。設定回転速度をＮs ［ｒｐｍ］とし、
タイミング信号の発生間隔をα度とすると、設定回転速
度に相応する基準時間Ｔo は下記の式で与えられる。

【００３２】 Ｔo ＝（６０／Ｎｓ）×（α／３６０） …（１） 本発明によれば、信号発電機の出力パルスがスレショー
ルドレベル（制御装置により認識し得るレベル）以下に
なる内燃機関の極低速時においても、タイミング信号を
得て機関の回転速度が設定回転速度Ｎｓ以下であるか否
かを判定することができるため、信号コイル５０６の出
力から回転速度の情報を得ることができなくなる、設定
回転速度Ｎｓ以下の極低速時に、ＣＰＵ４が実際の回転
速度と異なる回転速度データに基づいて内燃機関の制御
を行うのを防ぐことができる。

【００３３】タイミング信号の周期が基準時間を超えて
いるか否かの判定を行う方法は種々考えられるが、制御
装置にマイクロコンピュータを用いる場合には、マイク
ロコンピュータ内に設けられているタイマを用いて判定
を行うことができる。タイマを用いてタイミング信号の
周期が基準時間よりも短いか長いかを判定する際にマイ
クロコンピュータにより実行されるプログラムのアルゴ
リズムの要部を図３及び図４に示した。図３は、タイミ
ング信号Ｖp1，Ｖp1，…を外部割込み信号として実行さ
れる割込みルーチンで、この割込みルーチンにおいて
は、まずフラグ（後記するように、このフラグはタイマ
が基準時間Ｔo の計測を完了したときに「１」にセット
される。）が「１」であるか否かを判定し、フラグが
「１」である場合には、機関の現在の回転速度Ｎが設定
回転速度Ｎｓ以下であると判定して、Ｎ≦Ｎｓであるこ
とを示す検出信号を出力する。またフラグが「１」でな
い場合には、回転速度Ｎが設定回転速度Ｎｓを超えてい
ると判定して、Ｎ＞Ｎｓであることを示す検出信号を出
力する。Ｎ≦Ｎｓであることを示す検出信号またはＮ＞
Ｎｓであることを示す検出信号を発生した後フラグを
「０」とし、タイマ（またはカウンタ）に基準時間Ｔo
をセットして該基準時間の計測を開始させる。その後、
内部割込みを許可して、図示しないメインルーチンに戻
る。タイマは基準時間Ｔo の計測を終了したときに計測
終了信号を内部割込み信号として発生する。図４は、タ
イマが計測終了信号（内部割込み信号）を発生する毎に
実行される内部割込みルーチンで、この割込みルーチン
では、フラグに「１」をセットした後、内部割り込み
（図４のルーチンの実行）を禁止し、メインルーチンに
戻る。

【００３４】この例では、図３及び図４に示したルーチ
ンにより、タイミング信号が発生する毎に前回のタイミ
ング信号により開始された基準時間の計測の終了を示す
計測終了信号が発生したか否かを判定して該計測終了信
号が発生していると判定されたときに内燃機関の回転速
度が設定回転速度以下であると判定し、計測終了信号が
発生していないと判定されたときには内燃機関の回転速
度が設定回転速度を超えていると判定する回転速度判定
手段が実現される。また該判定手段と、タイマと、ゼロ
クロス検出回路３（タイミング信号発生回路）とによ
り、回転速度検出装置が構成される。

【００３５】図３及び図４に示したアルゴリズムに従っ
て実行される回転速度の判定方法は次の通りである。内
燃機関の回転によりエキサイタコイル２が図５（Ａ）に
示す交流電圧を発生すると、機関が一定の角度回転する
毎に同図（Ｂ）に示すようにタイミング信号Ｖp1が発生
する。タイミング信号Ｖp1が発生すると、図３の割込み
ルーチンが実行されるため、タイマに基準時間Ｔo がセ
ットされて、該基準時間の計測が開始される。図５
（Ｃ）は機関の回転速度が設定回転速度以下である場合
のタイマの動作を示しており、同図に示した矩形波の立
ち上がりがタイマの計測動作の開始時刻を示し、同矩形
波の立ち下がりが計測動作の終了時刻を示している。

【００３６】機関の回転速度Ｎが設定回転速度以下であ
る場合には、図５（Ｂ）及び（Ｃ）に見られるように、
タイミング信号の発生周期が基準時間Ｔo 以上の長さに
なっているため、各タイング信号が発生してから次のタ
イミング信号が発生するまでの間にタイマが計測動作を
終了し、計測終了信号Ｖq が発生する。従って、この状
態では、計測終了信号Ｖq が発生したときに図４の割込
みルーチンが実行されてフラグが「１」にセットされ
る。フラグに「１」がセットされている状態では、タイ
ミング信号Ｖp1が発生して図３の割込みルーチンが実行
された際に、回転速度Ｎが設定回転速度Ｎｓ以下である
と判定される。

【００３７】これに対し、機関の回転速度が設定回転速
度よりも高い状態では、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示した
ように、交流電圧Ｖｅの周波数が高くなり、タイミング
信号Ｖp1の周期が基準時間Ｔo よりも短くなるため、図
６（Ｃ）に示したように、各タイミング信号Ｖp1が発生
してタイマが基準時間Ｔo の計測動作を開始した後、そ
の計測動作を終了する前に次のタイミング信号が発生し
て、タイマに新たな基準時間Ｔo がセットされる状態に
なるため、タイマは基準時間Ｔo の計測を終了すること
ができなくなり、図６（Ｄ）に示すように、計測終了信
号Ｖq を発生することができなくなる。この状態では、
図３の割り込みルーチンが実行された際に、フラグが
「０」であるため、回転速度Ｎが設定回転速度Ｎｓを超
えていると判定される。

【００３８】図７は、機関が高速で回転している状態で
急に減速させられて、時刻ｔ4 でタイミング信号Ｖp1が
発生した直後に機関が停止した場合を示している。この
場合には、時刻ｔ4 から基準時間Ｔo が経過した時点で
タイマが計測動作を終了して、図６（Ｄ）に示すように
計測終了信号Ｖq を発生する。この場合、計測終了信号
Ｖq が発生した後タイミング信号が発生しないため、図
３の割り込みルーチンは実行されず回転速度が設定回転
速度以下であるか否かの判定は行われない。そのためマ
イクロコンピュータは機関が高速度回転している間に演
算した回転速度のデータを用いて各種の制御を行おうと
する。このような事態が生じるのを避けるために、内燃
機関が停止したことを検出する手段を別途設けておく必
要がある。

【００３９】内燃機関の停止を検出するには、例えば、
計測終了信号Ｖq が発生した後、タイミング信号が発生
しないことを検知するようにすればよい。計測終了信号
が発生した後、タイミング信号が発生しないことを検知
するには、例えば、タイミング信号が発生する毎にリセ
ットされて計数動作を中断する機関停止検出用のタイマ
を設けて、計測終了信号が発生する毎に、機関の始動時
のタイミング信号の周期の最大値よりも僅かに長く設定
された設定時間を該機関停止検出用タイマにセットして
該設定時間の計測を行わせ、その計測動作が終了したと
きに機関が停止したことを示す検出信号を発生させるよ
うにすればよい。

【００４０】またタイミング信号が発生する毎に上記機
関停止検出用タイマに上記設定時間をセットしてその計
測動作を開始させ、該機関停止検出用タイマが計測動作
を終了したときに機関が停止したことを示す検出信号を
発生させるようにしてもよい。

【００４１】更に、機関の始動時のタイミング信号の発
生周期よりも僅かに長く設定された設定時間の間クロッ
クパルスを計数したときに計数値がオーバフローするよ
うにしたカウンタを設けて、タイミング信号が発生する
毎に該カウンタをリセットしてその計数動作を最初から
開始させるようにしておき、該カウンタがオーバフロー
したときに機関が停止したことを示す検出信号を発生さ
せるようにしてもよい。

【００４２】上記の説明では、タイマを用いて、タイミ
ング信号の周期が基準時間を超えているか否かの判定を
行うようにしたが、クロックパルスを所定の計数値まで
計数した後に零に戻る計数動作を繰り返し行うフリーラ
ンカウンタがマイクロコンピュータに設けられている場
合には、タイミング信号が発生する毎に、フリーランカ
ウンタの計数値を読み取って、前回のタイミング信号が
発生してから今回のタイミング信号が発生するまでの間
にフリーランカウンタが計数した計数値を回転速度判定
用計数値として演算し、この回転速度判定用計数値が設
定回転速度に相応する基準値より大きいか小さいかを見
ることにより、回転速度が設定回転速度を超えているか
否かを判定するようにしてもよい。この場合には、演算
された回転速度判定用計数値が基準値以上であると判定
されたときに回転速度が設定回転速度以下であると判定
し、回転速度判定用計数値が基準値よりも小さいと判定
されたときに回転速度が設定回転速度を超えていると判
定する。

【００４３】上記のように、本発明によれば、機関の回
転速度が設定回転速度以下に低下して信号発電機の出力
信号が認識し得なくなったことを検出することができる
ため、機関の極低速時に実際の回転速度と異なる回転速
度データにより不適切な制御が行われるのを防ぐことが
できる。例えば、点火位置の制御を例にとると、機関の
回転速度が設定回転速度よりも高く、信号発電機５の出
力パルスから回転角度情報及び回転速度情報を得ること
ができる場合には、信号発電機５の出力パルスから得ら
れる回転角度情報及び回転速度情報に基づいてＣＰＵ４
により各回転速度における点火位置を演算して、演算さ
れた点火位置で点火回路１に点火信号を与えることによ
り、機関の点火位置を回転速度に対して適確に制御する
ことができる。また機関の回転速度が設定回転速度以下
になって、信号発電機５から回転角度情報と回転速度情
報とを得ることができなくなった場合には、低速時に適
した点火位置として予め定めた一定の位置に点火位置を
固定して、該固定の点火位置で点火回路１に点火信号を
与えることにより、極低速時に中高速時の回転速度デー
タに基づいて誤った制御が行われるのを防ぐことができ
る。

【００４４】上記の例では、エキサイタコイルの出力電
圧の波形から零点を検出する回路を設けて、零点を検出
する毎にタイミング信号を発生させるようにしたが、タ
イミング信号は、磁石発電機の出力電圧の波形の各部の
内、一定の回転角度毎に現れる特定の位相の部分を検出
して発生させるようにすればよく、必ずしも零点を検出
してタイミング信号を発生させる必要はない。例えば、
エキサイタコイルの出力電圧のピーク点を検出するピー
ク検出回路を設けて、該ピーク検出回路がピーク点を検
出する毎にタイミング信号を発生させるようにしてもよ
い。

【００４５】またエキサイタコイル以外の他の発電コイ
ル、例えばバッテリを充電するために設けられる充電コ
イルの出力波形の特定の位相部分を検出することによ
り、等角度間隔で発生するタイミング信号を得るように
してもよい。

【００４６】以上、本発明の好ましいと思われる実施の
形態を説明したが、本明細書に開示した発明の主な態様
を挙げると下記の通りである。

【００４７】（１） 回転速度が設定回転速度を超えて
いるときにスレショールドレベルを超えるパルス信号を
出力する信号発電機の出力パルス信号から回転速度情報
と回転角度情報とを得て各種の制御対象を制御する制御
装置を備えた内燃機関の回転速度が前記設定回転速度を
超えているか否かを判定する回転速度判定方法であっ
て、前記内燃機関により駆動される磁石発電機の発電コ
イルに誘起する交流電圧の波形から等角度間隔で現れる
特定の位相部分を検出して、該特定の位相部分が検出さ
れる毎にタイミング信号を発生させ、前記タイミング信
号の発生周期が前記設定回転速度に相応した長さに設定
された基準時間を超えているか否かを判定して、該タイ
ミング信号の発生周期が基準時間以上であると判定され
たときに内燃機関の回転速度が設定回転速度以下である
と判定し、該タイミング信号の発生周期が前記基準時間
よりも短いと判定されたときに内燃機関の回転速度が設
定回転速度を超えていると判定することを特徴とする内
燃機関の回転速度検出方法。

【００４８】（２） 回転速度が設定回転速度を超えて
いるときにスレショールドレベルを超えるパルス信号を
出力する信号発電機の出力パルス信号から回転速度情報
と回転角度情報とを得て各種の制御対象を制御する制御
装置を備えた内燃機関の回転速度が前記設定回転速度を
超えているか否かを判定する回転速度判定方法であっ
て、内燃機関により駆動される磁石発電機の発電コイル
に誘起する交流電圧の波形から等角度間隔で現れる特定
の位相部分を検出して、該特定の位相部分が検出される
毎にタイミング信号を発生させ、前記タイミング信号が
発生する毎に、前記設定回転速度に相応した長さに設定
された基準時間の計測を開始させて、該基準時間の計測
が終了したときに計測終了信号を発生させ、各タイミン
グ信号が発生する毎に前回のタイミング信号により開始
された基準時間の計測の終了を示す計測終了信号が発生
したか否かを判定して、該計測終了信号が発生している
と判定されたときに内燃機関の回転速度が設定回転速度
以下であると判定し、計測終了信号が発生していないと
判定されたときには前記内燃機関の回転速度が設定回転
速度を超えていると判定することを特徴とする内燃機関
の回転速度判定方法。

【００４９】（３） 回転速度が設定回転速度を超えて
いるときにスレショールドレベルを超えるパルス信号を
出力する信号発電機の出力パルス信号から回転速度情報
と回転角度情報とを得て各種の制御対象を制御する制御
装置を備えた内燃機関の回転速度が前記設定回転速度を
超えているか否かを判定する回転速度判定方法であっ
て、内燃機関により駆動される磁石発電機の発電コイル
に誘起する交流電圧の波形から等角度間隔で現れる特定
の位相部分を検出して、該特定の位相部分が検出される
毎にタイミング信号を発生させ、前記タイミング信号が
発生する毎に、前記設定回転速度に相応した長さに設定
された基準時間をタイマにセットして該基準時間の計測
を開始させて、該基準時間の計測が終了したときに計測
終了信号を発生させ、各タイミング信号が発生する毎に
前回のタイミング信号により開始された基準時間の計測
の終了を示す計測終了信号が発生したか否かを判定し
て、該計測終了信号が発生していると判定されたときに
内燃機関の回転速度が設定回転速度以下であると判定
し、計測終了信号が発生していないと判定されたときに
は前記内燃機関の回転速度が設定回転速度を超えている
と判定することを特徴とする内燃機関の回転速度判定方
法。

【００５０】（４） 回転速度が設定回転速度を超えて
いるときにスレショールドレベルを超えるパルス信号を
出力する信号発電機の出力パルス信号から回転速度情報
と回転角度情報とを得て各種の制御対象を制御する制御
装置を備えた内燃機関の回転速度が前記設定回転速度を
超えているか否かを判定する回転速度判定方法であっ
て、内燃機関により駆動される磁石発電機の発電コイル
に誘起する交流電圧の波形から等角度間隔で現れる特定
の位相部分を検出して、該特定の位相部分が検出される
毎にタイミング信号を発生させ、前記タイミング信号が
発生する毎に、フリーランカウンタの計数値を読み取っ
て、前回のタイミング信号が発生してから今回のタイミ
ング信号が発生するまでの間に該フリーランカウンタが
計数した計数値を回転速度判定用計数値として演算し、
前記回転速度判定用計数値が前記設定回転速度に相応す
る基準値以上であると判定されたときに前記回転速度が
設定回転速度以下であると判定し、前記回転速度判定用
計数値が前記基準値よりも小さいと判定されたときに前
記回転速度が設定回転速度を超えていると判定すること
を特徴とする内燃機関の回転速度判定方法。

【００５１】（５） 回転速度が設定回転速度を超えて
いるときにスレショールドレベルを超えるパルス信号を
出力する信号発電機の出力パルス信号から回転速度情報
と回転角度情報とを得て各種の制御対象を制御する制御
装置を備えた内燃機関の回転速度が前記設定回転速度を
超えているか否かを判定する回転速度判定方法であっ
て、前記内燃機関により駆動される磁石発電機の発電コ
イルに誘起する交流電圧の波形から等角度間隔で現れる
特定の位相部分を検出して、該特定の位相部分が検出さ
れる毎にタイミング信号を発生させ、前記タイミング信
号の発生周期が前記設定回転速度に相応した長さに設定
された基準時間を超えているか否かを判定して、該タイ
ミング信号の発生周期が基準時間以上であると判定され
たときに内燃機関の回転速度が設定回転速度以下である
と判定し、該タイミング信号の発生周期が前記基準時間
よりも短いと判定されたときに内燃機関の回転速度が設
定回転速度を超えていると判定し、前記タイミング信号
の発生周期が設定時間を超えたときに内燃機関が停止し
たと判定することを特徴とする内燃機関の回転速度検出
方法。

【００５２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、内燃機
関の回転速度がきわめて低い状態でも充分に認識し得る
レベルを示す磁石発電機の出力電圧から特定の位相部分
を検出することにより、一定の角度間隔で発生するタイ
ミング信号を得て、該タイミング信号の周期が設定回転
速度に相応した基準時間よりも長いか短いかを見ること
により、回転速度が設定回転速度よりも低いか高いかを
判定するようにしたので、信号発電機の出力パルスが認
識し得ないレベルに低下する領域まで回転速度が低下し
たことを確実に検出して、その情報を制御装置に与える
ことができる。従って、制御装置が内燃機関の極低速時
に実際の回転速度と異なる回転速度データに基づいて内
燃機関を制御して、異常な状態が生じるのを防ぐことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の判定方法を実施する装置の構成例を示
した回路図である。

【図２】図１の装置で用いる信号発電機の構成を概略的
に示した構成図である。

【図３】本発明の判定方法をマイクロコンピュータを用
いて実施する際に実行されるプログラムのアルゴリズム
の要部を示したフローチャートである。

【図４】本発明の判定方法をマイクロコンピュータを用
いて実施する際に実行されるプログラムのアルゴリズム
の他の要部を示したフローチャートである。

【図５】本発明の一実施形態において、機関の回転速度
が設定回転速度よりも低いことが検出されている状態で
の各部の信号波形とタイマ動作とを示した線図である。

【図６】本発明の一実施形態において、機関の回転速度
が設定回転速度よりも高いことが検出されている状態で
の各部の信号波形とタイマ動作とを示した線図である。

【図７】本発明の一実施形態において、機関が高速回転
している状態から急に停止した際の各部の信号波形とタ
イマ動作とを示した線図である。

【図８】機関が高速回転している状態から急に停止した
ときの信号発電機の出力パルス波形と回転速度の変化と
を示した線図である。

【符号の説明】

１ 点火回路 ２ エキサイタコイル ３ ゼロクロス検出回路 ４ ＣＰＵ ５ 信号発電機 ５０１ 回転子 ５０２ 信号発電子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の回転速度が設定回転速度を超
   えているか否かを判定する内燃機関の回転速度判定方法
   において、 内燃機関により駆動される磁石発電機の発電コイルに誘
   起する交流電圧の波形から等角度間隔で現れる特定の位
   相部分を検出して、該特定の位相部分が検出される毎に
   タイミング信号を発生させ、 前記タイミング信号の発生周期が前記設定回転速度に相
   応した長さに設定された基準時間を超えているか否かを
   判定して、該タイミング信号の発生周期が基準時間以上
   であると判定されたときに内燃機関の回転速度が設定回
   転速度以下であると判定し、該タイミング信号の発生周
   期が前記基準時間よりも短いと判定されたときに内燃機
   関の回転速度が設定回転速度を超えていると判定するこ
   とを特徴とする内燃機関の回転速度判定方法。
2. 【請求項２】 内燃機関の回転速度が設定回転速度を超
   えているか否かを判定する内燃機関の回転速度判定方法
   において、 内燃機関により駆動される磁石発電機の発電コイルに誘
   起する交流電圧の波形から等角度間隔で現れる特定の位
   相部分を検出して、該特定の位相部分が検出される毎に
   タイミング信号を発生させ、 前記タイミング信号が発生する毎に、前記設定回転速度
   に相応した長さに設定された基準時間の計測を開始させ
   て、該基準時間の計測が終了したときに計測終了信号を
   発生させ、 各タイミング信号が発生する毎に前回のタイミング信号
   により開始された基準時間の計測の終了を示す計測終了
   信号が発生したか否かを判定して、該計測終了信号が発
   生していると判定されたときに内燃機関の回転速度が設
   定回転速度以下であると判定し、計測終了信号が発生し
   ていないと判定されたときには前記内燃機関の回転速度
   が設定回転速度を超えていると判定することを特徴とす
   る内燃機関の回転速度判定方法。
3. 【請求項３】 内燃機関の回転速度が設定回転速度を超
   えているか否かを判定する内燃機関の回転速度判定方法
   において、 内燃機関により駆動される磁石発電機の発電コイルに誘
   起する交流電圧の波形から等角度間隔で現れる特定の位
   相部分を検出して、該特定の位相部分が検出される毎に
   タイミング信号を発生させ、 前記タイミング信号が発生する毎に、フリーランカウン
   タの計数値を読み取って、前回のタイミング信号が発生
   してから今回のタイミング信号が発生するまでの間に該
   フリーランカウンタが計数した計数値を回転速度判定用
   計数値として演算し、 前記回転速度判定用計数値が設定回転速度に相応する基
   準値以上であると判定されたときに前記回転速度が設定
   回転速度以下であると判定し、前記回転速度判定用計数
   値が前記基準値よりも小さいと判定されたときに前記回
   転速度が設定回転速度を超えていると判定することを特
   徴とする内燃機関の回転速度判定方法。