JPH0711264B2 - 点火信号の制御方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車などのエンジンとして使用される内燃
機関の点火制御に好適に実施される点火信号の制御方式
に関する。

従来の技術 第６図は、内燃機関における従来の点火信号の制御回路
の構成を示すブロツク図である。内燃機関の始動時には
スタータモータへの突入電流やスタータモータの回転開
始に伴う機械的振動によつて、内燃機関の回転角を検出
するセンサが誤動作しやすい。一般に点火信号の制御は
前記センサの出力に応じて行われており、センサの誤動
作による影響をなくすために、このような点火信号の制
御回路は、マスキング信号作成回路１およびNOR回路2,
3,4を含んで構成される。マスキング信号作成回路１に
はスタータ信号Staが与えられ、該マスキング信号作成
回路１はスタータ信号Staが与えられてから一定期間、
点火信号をマスキングするためのマスキング信号Smsを
出力する。該マスキング信号Smsは、NOR回路４に与えら
れる。

NOR回路２にはスタータ信号Staおよびソフト点火信号S1
が与えられ、出力信号はNOR回路４に与えられる。ソフ
ト点火信号S1は、コンピユータの演算によつて得られた
最適点火時期制御信号である。NOR回路３にはスタータ
信号Staの反転信号およびハード点火信号S2が与えら
れ、出力信号はNOR回路４に与えられる。ハード点火信
号S2は、内燃機関の始動時またはコンピユータの異常時
に、ソフト点火信号S1に代わつて使用される固定点火時
期制御信号である。NOR回路４は、マスキング信号Smsと
NOR回路2,3の各出力信号とに対して演算を行い、点火信
号S3を出力する。

第７図は、内燃機関の始動時における制御回路の動作状
態を示すタイミングチヤートである。第７図（１）に示
すように時刻t1にスタータ信号Staがハイレベルとされ
ると、マスキング信号作成回路１からは第７図（２）に
示すように時刻t1から期間T1の間ハイレベルとされるマ
スキング信号Smsが出力される。該期間T1においては、N
OR回路４の１つの入力信号がハイレベルであるので、点
火信号S3は他の２つの入力信号に関係なく常にローレベ
ルとされる。

期間T1経過後、マスキング信号Smsはローレベルとされ
るが、スタータ信号Staはハイレベルである。したがつ
てNOR回路２の１つの入力がハイレベルであるので、NOR
回路２の出力信号は常にローレベルである。このときNO
R回路３の１つの入力は常にローレベルであるのでNOR回
路３からはハード点火信号S2の反転信号が出力され、NO
R回路４に与えられる。このときマスキング信号Smsおよ
びNOR回路２の出力は常にローレベルであるので、ハー
ド点火信号S2の反転信号はNOR回路４によつて再度反転
され、第７図（４）に示すハード点火信号S2が、第７図
（５）に示すように点火信号S3として出力される。した
がつて内燃機関の始動時においては良好な点火信号の制
御状態が得られる。

発明が解決しようとする課題 上述のような従来技術においては、スタータ信号Staの
読込みは無条件に行われ、内燃機関が通常の動作状態で
あつてもスタータ信号Staが検出されると、始動時と同
様な点火信号の制御を行つてしまうという問題がある。
第８図は、内燃機関が通常の動作状態にあるときにスタ
ータ信号Staが検出されたときの点火信号の出力を説明
するためのタイミングチヤートである。第８図（１）に
示すように時刻t2にスタータ信号Staが入力されたもの
とする。時刻t2以前はスタータ信号Staはローレベルで
あるので、マスキング信号SmsおよびNOR回路３の出力は
ともにローレベルである。したがつて第８図（３）に示
すソフト点火信号S1が、第８図（５）に示すように点火
信号S3として出力される。

時刻t2から期間T2が経過するまでは、マスキング信号Sm
sはハイレベルとされるので、該期間T2においては点火
信号S3は出力されない。通常の動作状態にあるときの内
燃機関の回転数は、始動時の回転数に比べて高くなるの
で、前記期間T2における点火信号S3の発生タイミング数
は、始動時に比べて増加している。しかし、マスキング
信号Smsによつて期間T2では点火信号S3が出力されない
ので、一時的なトルク不足状態が発生する。

さらに期間T2経過後においては、スタータ信号Staがハ
イレベルであるので、第８図（４）に示すハード点火信
号S2が点火信号S3として出力されることになり、内燃機
関は最適点火制御状態から外れてしまい、トルク不足状
態になる。

また最近の内燃機関は、静粛性に優れており、アイドリ
ング状態で自動車が停止しているときに、内燃機関がア
イドリング状態であることに気付かずにイグニシヨンキ
ーを操作してしまうと、スタータ信号Staが入力され、
点火信号S3は上述のようにハード点火信号S2に切替わつ
てしまう。

一般に正常に動作しているマイクロコンピユータは、点
火信号等を出力するとともにその出力に応答して点火等
が行われたか否かを監視しており、点火信号を出力した
にもかかわらず点火が行われていなければ、マイクロコ
ンピユータはイグナイタ等が故障したものと判断してエ
ラー信号を発生する。一方始動時にはスタータモータへ
大電流が給電されることによつてバツテリの電圧が低下
してマイクロコンピユータは停止しているためのエラー
信号は発生しないが、始動後はスタータモータにはわず
かな電流しか流れずバツテリの電圧も低下しないのでマ
イクロコンピユータは正常に動作しており、このような
状態で点火信号S3がハード点火信号S2に切替わると、コ
ンピユータは内燃機関が異常状態になつたものと判断
し、エラー信号を発生してしまうという問題がある。

本発明の目的は、内燃機関が通常動作状態にあるときに
は、スタータ信号の読込みを行わないようにした点火信
号の制御方式を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は、演算装置によつて演算して得られる第１制御
信号と固定信号発生手段から予め定められた態様で発生
される第２制御信号とのうち、スタータ信号の非能動状
態から能動状態への切替わり時から予め定められる期
間、上記第２制御信号のみを点火信号として用いる点火
信号の制御方式において、 演算装置の正常動作状態を判定する判定手段と、 上記点火信号によつて点火制御される内燃機関が始動状
態から通常動作状態に切替わつたことを検出する第１検
出手段と、 上記内燃機関が予め定められる回転数を超えた動作状態
を検出する第２検出手段とを含み、 上記判定手段、第１検出手段および第２検出手段がそれ
ぞれ対応する動作状態を検出している場合、これらの出
力に基づいて、上記スタータ信号が切替わつたときであ
つても上記第１制御信号を点火信号として用いることに
した点火信号の制御方式である。

作 用 本発明に従えば、演算装置によつて演算して得られる第
１制御信号と固定信号発生手段から予め定められた態様
で発生される第２制御信号とのうち、スタータ信号の非
能動状態から能動状態への切替わり時から予め定められ
る期間、上記第２制御信号のみを点火信号として用いる
点火信号の制御方式において、判定手段は演算装置の正
常動作状態を判定し、第１検出手段は上記点火信号によ
つて点火制御される内燃機関が始動状態から通常動作状
態に切替わつたことを検出し、第２制御手段は、上記内
燃機関が予め定められる回転数を越えた動作状態を検出
する。

上記判定手段、第１検出手段および第２検出手段がそれ
ぞれ対応する動作状態を検出している場合、つまり内燃
機関が正常な動作状態にあるときは、上記スタータ信号
が切替わつたときであつても上記第１制御信号が点火信
号として用いられる。

実施例 第１図は本発明の基本的構成を説明するためのブロツク
図である。スタータ信号STAは、入力バツフア11によつ
て電圧レベルの調整が行われた後にコンピユータ12およ
びAND回路13に与えられる。内燃機関の回転数信号Ｒ
は、コンピユータ12に与えられる。コンピユータ12は、
ウオツチドツグ信号WDCをWDTリセツト回路16に与え、ま
た始動判定出力S11をNAND回路14に与える。WDTリセツト
回路16は、ウオツチドツグ信号WDCによつてコンピユー
タ12が正常に動作しているかどうかを判定し、正常に動
作していればハイレベルとされる判定信号S16をNAND回
路14に与える。

NAND回路14は、始動判定出力信号S11および判定信号S16
に対して論理演算を行い、出力信号S12をAND回路13に与
える。出力信号S12は、コンピユータ12が正常に動作し
ており、かつ内燃機関が通常の動作状態にあるときはロ
ーレベルである。したがつて、上述の状態のときはAND
回路13の出力信号S13は常にローレベルであり、スター
タ信号STAは出力されない。

第２図は、内燃機関の動作状態を判定するための判定方
法を説明するフローチヤートである。ステツプn1で内燃
機関の回転数信号Ｒの周期Ｘを計算する。ステツプn2
で、始動判定出力S11がハイレベルかどうかを判断し、
ローレベルつまり内燃機関が始動中ならばステツプn3に
進む。ステツプn3では、周期Ｘが第１基準周期Ａより小
さいかどうかを判断する。第１基準周期Ａには、たとえ
ば内燃機関の回転数を500rpmとしたときの回転数信号の
周期が選ばれる。

ステツプn3において、周期Ｘが第１基準周期Ａより大き
い場合、つまり内燃機関の回転数が500rpmより低い場合
は、ステツプn4に進み、始動判定出力S11をローレベル
とする。ステツプn3において、周期Ｘが第１基準周期Ａ
より小さい場合、つまり内燃機関の回転数が500rpmより
高い場合は、ステツプn6に進み、始動判定出力S11をハ
イレベルとする。

ステツプn2で、始動判定出力S11がハイレベル、つまり
内燃機関が通常動作状態ならばステツプn5に進む。ステ
ツプn5では、周期Ｘが第２基準周期Ｂより大きいかどう
かを判断する。第２基準周期Ｂには、たとえば内燃機関
を400rpmとしたときの回転数信号の周期が選ばれる。つ
まり第２基準周期Ｂには、第１基準周期Ａより大きい値
が選ばれることになる。

ステツプn5において、周期Ｘが第２基準周期Ｂより大き
い場合、つまり内燃機関の回転数が400rpmより低い場合
は、ステツプn4に進み、始動判定出力S11をローレベル
とする。ステツプn5において、周期Ｘが第２基準周期Ｂ
より小さい場合、つまり内燃機関の回転数が400rpmより
高い場合は、ステツプn6に進み、始動判定出力S11をハ
イレベルとする。

したがつて、内燃機関が始動状態を抜けたかどうかを判
断するときは、内燃機関の基準回転数としてたとえば50
0rpmが選ばれ、内燃機関が通常動作状態にあるときに規
定の回転数を維持しているかどうかを判断するときは、
内燃機関の基準回転数としてたとえば400rpmが選ばれ
る。

第３図は本発明の一実施例の点火制御回路の構成を示す
ブロツク図である。本実施例は、前述の第１図の構成を
使用しているので対応する構成には同一の参照符号を符
す。

スタータ信号STAは、入力バツフア11によつて電圧の調
整が行われた後にコンピユータ12およびAND回路13に与
えられる。内燃機関のクランクに設けられたクランク角
センサからは、基準位置信号Ｇおよび角度信号Ｎがコン
ピユータ12および固定点火信号作成回路20に与えられ
る。コンピユータ12には、前記スタータ信号STA、基準
位置信号Ｇおよび角信号Ｎの他に、内燃機関の回転数信
号Ｒが与えられる。

コンピユータ12は、スタータ信号STAおよび回転数信号
Ｒに基づいての動作状態を判定し、内燃機関が始動状態
にあるときはローレベルとされ、通常動作状態にあると
きはハイレベルとされる始動判定出力S11をNAND回路14
に与え、基準位置信号Ｇおよび角度信号Ｎを基に演算し
て得られるソフト点火信号S12をNOR回路15に与える。ま
たコンピユータ12は、ウオツチドツグ信号WDCをWDTリセ
ツト回路16に与える。

WDTリセツト回路16は、ウオツチドツグ信号WDCによつて
コンピユータ12が正常に動作しているかを判定し、正常
動作時にハイレベルとされる判定信号S16をNAND回路14
に与える。NAND回路14は、判定信号S16および始動判定
出力S11に対して論理演算を行い、出力信号S12をAND回
路13に与える。AND回路13は、入力バツフア出力および
出力信号S12に対して論理演算を行い、出力信号S13をマ
スキング信号作成回路17およびNOR回路15,18に与える。
固定点火信号作成回路20は、基準位置信号Ｇおよび角度
信号Ｎに基づいて一定期間毎にハイレベルとされるハー
ド点火信号HARを作成してNOR回路18に与える。

マスキング信号作成回路17は、AND回路13の出力信号S13
の立上がり時から一定期間ハイレベルとされるマスキン
グ信号MSを作成し、該マスキング信号MSをNOR回路19に
与える。NOR回路15にはAND回路13の出力信号S13とコン
ピユータ12からのソフト点火信号SOFとが入力され、出
力はNOR回路19に与えられる。NOR回路18にはAND回路13
の出力信号S13の反転信号と固定点火信号作成回路20か
らのハード点火信号HARとが入力され、出力はNOR回路19
に与えられる。NOR回路19の出力が点火信号S14とされ
る。

第４図は、内燃機関の始動時における点火信号制御回路
の動作状態を示すタイミングチヤートである。内燃機関
を始動させるためにイグニシヨンキーを操作し、第４図
（１）に示されるように時刻t5にスタータ信号STAがハ
イレベルとされたものとする。内燃機関はセルモータに
よつて駆動され、クランク角センサからは第４図（２）
に示される基準位置信号Ｇと第４図（３）に示される角
度信号Ｎとがコンピユータ12および固定点火信号作成回
路20に与えられる。上記基準位置信号Ｇおよび角度信号
Ｎに基づいて、コンピユータ12は第４図（４）に示され
るソフト点火信号SOFを作成したNOR回路15に与え、さら
に内燃機関回転数信号Ｒに基づいて内燃機関が始動状態
を脱したかを判定し、第４図（７）に示される始動判定
出力S11をNAND回路14に与える。固定点火信号作成回路2
0は、第４図（５）に示すハード点火信号HARを作成し、
NOR回路18に与える。NAND回路14には、WDTリセツト回路
16からの判定信号S16（第４図（６）参照）が与えられ
る。

時刻t6までは内燃機関は始動状態を脱していないので、
始動判定出力S11はローレベルとされ、NAND回路14の出
力S12は第４図（８）に示されるようにハイレベルとさ
れる。したがつて、AND回路13からの出力S13は第４図
（９）に示されるようにスタータ信号STAと同等にな
る。

上記出力S13は、マスキング信号作成回路17およびNOR回
路15,18に与えられる。マスキング信号作成回路17は、
第４図（10）に示されるように、出力S13の立上がり時
である時刻t5から時刻t7までの期間T5の間ハイレベルと
されるマスキング信号MSを作成し、NOR回路19に与え
る。したがつて期間T5においては、NOR回路19の１つの
入力がハイレベルであるので点火信号S14は出力されな
い。

時刻t7から時刻t8までは出力S13がハイレベルであるの
でNOR回路15の出力はローレベルであり、またマスキン
グ信号MSもローレベルである。したがつてNOR回路19か
らはNOR回路18の出力の反転信号が出力される。NOR回路
18には出力S13の反転信号（ローレベルの信号）が与え
られるので、NOR回路18からはハード点火信号HARの反転
信号が出力され、該反転信号はNOR回路19によつて再度
反転される。したがつて第４図（11）に示されるように
時刻t7から時刻t8までの間は、第４図（５）に示すハー
ド点火信号HARが点火信号S14として出力される。

時刻t8以降は、出力S13がローレベルとされるので、出
力S13の反転信号が与えられるNOR回路19の出力はローレ
ベルであり、またマスキング信号MSもローレベルであ
る。したがつてNOR回路19からはNOR回路15の出力の反転
信号が出力される。NOR回路15の一方入力はローレベル
であるので、該NOR回路15からはソフト点火信号SOFの反
転信号が出力され、該反転信号はNOR回路19によつて再
度反転される。したがつて時刻t8以降は、第４図（11）
に示されるように、ソフト点火信号SOFが点火信号S14と
して出力される。

第５図は、内燃機関の通常動作時における点火信号制御
回路の動作状態を示すタイミングチヤートである。内燃
機関は通常の動作状態であり、クランク角センサからは
第５図（２）に示される基準位置信号Ｇと第５図（３）
に示される角度信号Ｎとがコンピユータ12および固定点
火信号作成回路20に与えられる。前記基準位置信号Ｇお
よび角度信号Ｎに基づいて、コンピユータ12は第５図
（４）に示されるソフト点火信号SOFを作成し、固定点
火信号作成回路20は第５図（５）に示されるハード点火
信号HARを作成する。

第５図（１）に示されるように、時刻t11から時刻t12ま
での期間、スタータ信号STAがハイレベルとされるもの
とする。該期間においてコンピユータ12は正常に動作し
ており、内燃機関は通常の動作状態であるので、第５図
（６）に示す判定信号S16および第５図（７）に示す始
動判定出力S11はともにハイレベルである。したがつてN
AND回路14の出力信号S12は第５図（８）に示すローレベ
ルとなり、AND回路13の出力信号S13もローレベルであ
る。つまりスタータ信号STAの読込みは行われないの
で、第５図（10）に示されるようにマスキング信号MSも
作成されず、点火信号S14が抜けることはない。さらに
出力信号S13は常にローレベルであるので、第５図（1
1）に示されるようにソフト点火信号SOFが点火信号S14
として常に出力される。

以上のように本実施例によれぱ、内燃機関の通常動作時
において、誤つてイグニシヨンキーを操作してもスター
タ信号STAの読込みは行われない。したがつて自動車の
走行中にイグニシヨンキーの誤操作が行われても、トル
ク不足が生じることはなく、またアイドリング状態でイ
グニシヨンキーの誤操作が行われた場合にはコンピユー
タ12が異常状態で検出してエラー信号を出力することが
防止される。

発明の効果 以上のように本発明によれば、内燃機関が通常動作状態
にあり、かつ演算装置が正常動作状態にあるときには、
スタータ信号が非能動状態から能動状態へ切替わつたと
きであつても演算装置によつて演算して得られた第１制
御信号が点火信号として用いられる。これによつて内燃
機関の点火制御は常に最適制御状態で維持され、内燃機
関のトルク不足などが防止される。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の基本的構成を説明するためのブロツク
図、第２図は内燃機関の動作状態を判定する判定方法を
説明するためのフローチヤート、第３図は本発明の一実
施例の点火信号制御回路の構成を示すブロツク図、第４
図は内燃機関の始動時における点火信号制御回路の動作
状態を示すタイミングチヤート、第５図は内燃機関の通
常動作時における点火信号制御回路の動作状態を示すタ
イミングチヤート、第６図は従来の点火信号制御回路の
構成を示すブロツク図、第７図は内燃機関の始動時にお
ける従来の点火信号の制御状態を示すタイミングチヤー
ト、第８図は内燃機関の通常動作時における従来の点火
信号の制御状態を示すタイミングチヤートである。 12……コンピユータ、16……WDTリセツト回路、20……
固定点火信号作成回路、SOF……第１制御信号、HAR……
第２制御信号、STA……スタータ信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】演算装置によつて演算して得られる第１制
   御信号と固定信号発生手段から予め定められた態様で発
   生される第２制御信号とのうち、スタータ信号の非能動
   状態から能動状態への切替わり時から予め定められる期
   間、上記第２制御信号のみを点火信号として用いる点火
   信号の制御方式において、 演算装置の正常動作状態を判定する判定手段と、 上記点火信号によつて点火制御される内燃機関が始動状
   態から通常動作状態に切替わつたことを検出する第１検
   出手段と、 上記内燃機関が予め定められる回転数を超えた動作状態
   を検出する第２検出手段とを含み、 上記判定手段、第１検出手段および第２検出手段がそれ
   ぞれ対応する動作状態を検出している場合、これらの出
   力に基づいて、上記スタータ信号が切替わつたときであ
   つても上記第１制御信号を点火信号として用いることに
   した点火信号の制御方式。