JPS62649A - 内燃エンジン用制御装置の出力タイミング異常検出方法 - 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】 （技術分野） この発明は内燃エンジン用制御装置の出力タイミング異
常検出方法に関するもので、特に作動制御対象たる例え
ば点火時期の制御において、制御装置の出力タイミング
系の異常を誤診することなく正確に検出し、内燃エンジ
ンに対して的確なフェールセーフ機能を有せしめること
のできる方法に係るものである。

（発明の技術的背景とその問題点） 内燃エンジンは、その作動に関して例えば点火時期を、
当該エンジンの回転数、吸気管内圧力。

およびエンジン温度等のエンジン運転パラメータ値に応
じて最適な時期に調整し、常に良好な運転状態が保持で
きるようにしている。このような点火時期の制御をマイ
クロコンピュータを用いた電子式作動制御装置で行なう
場合、クランク角度基準位置情報とともにクランク軸の
回転角情報が必要不可欠のものとされている。このよう
なりランク軸の回転角情報の発生゛装置としては例えば
次のようなものがある。即ちこの発生装置は、エンジン
のクランク軸に磁性体からなる回転体が取付けられ、そ
の外周部に適宜の角度間隔で回転角情報の発生部たる凸
部を設け、この凸部に対向した回転体の外周位置に電磁
ピックアップが配置・されている、そしてエンジンの回
転に伴なって、電磁ピックアップからクランク軸の回転
角情報たるパルス信号を発生させるようにしている。

ところで、エンジンの始動時などその回転状態が低回転
のとき、回転角情報の発生部が電磁ピックアップの配置
位置を通過する速度が遅くなるので、当該電磁ピックア
ップに誘起される信号レベルが低くなり、この電磁ピッ
クアップに接続された入力段回路がこれをパルス信号と
して受付けずに回転角情報の一部が欠落してしまうこと
がある。

また電磁ピックアップを構成しているコイル等の接続不
良等の場合にも回転角情報の欠落が生じる。

一方、当該制御装置は車輌内の高圧ノイズ等に発生し易
い場所に備えられるのが普通なので、入力段回路がこの
高圧ノイズを、正確な回転角情報以外のパルス信号とし
て取り入れてしまう場合がある。内燃エンジンにおける
回転角情報の発生装置は急加減速等のエンジン運転状態
の変化で所定期間内のパルス信号の発生数が変化するが
、このようなエンジン運転状態変化によるパルス発生数
の変化とノイズの混入等に起因して増減するパルス発生
数の変化とを峻別し、又、制御装置の中央演算処理装置
（ＣＰＵ）が所謂暴走状態になった場合の制御装置の出
力タイミングの異常を正確に検出し、内燃エンジンに対
して的確なフェールセーフ機能を有せしめることが必要
とされる。

（発明の目的） この発明は、このような点に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、制御装置の出力タイミングの異
常を検出して、内燃エンジンに対して的確なフェールセ
ーフ機能を有せしめることのできる内燃エンジンのクラ
ンク角度位置検出系の異常検出方法を提供することにあ
る。

（発明の構成） 上記目的を達成するため、この発明によれば内燃エンジ
ンのクランク軸の回転毎に複数のクランク角度位置でそ
れぞれクランク角度位置信号を発生させ、該クランク角
度位置信号に基づき、クランク軸の所定回の回転毎に少
なくとも１つの作動制御信号を発生させ、該作動制御信
号により作動制御手段に所定の動作を実行させてエンジ
ンの作動を制御する内燃エンジン用制御装置の出力タイ
ミング異常検出方法において、該作動制御信号のパルス
発生時に毎回、該作動制御信号の前回パルス発生時以降
に発生した該クランク角度位置信号パルスの計数値を記
憶し、今回記憶したクランク角度位置信号パルス計数値
および今回以前に記憶したクランク角度位置信号パルス
計数値に基づいて前記制御装置の出力タイミングの異常
を検出することを特徴とする内燃エンジン用制御装置の
出力タイミング異常検出方法が提供される。

（発明の実施例） 以下この発明を図面に基づいて説明する。

まず、第１図はこの発明に適用する電子式作動制御装置
として電子式点火時期制御装置の全体構成を示す図であ
る。図中符号１は４気筒または２気筒等のインライン型
又はＶ型のエンジン、２は電子コントロールユニット（
以下ｒＥｃＵｊという）で、Ｖ形のエンジン１は、気筒
夾角が４５°。

６０”、９０’　、１２８’　、１３５’および直列４
気筒等の何れの角度のものも適用することができ、図は
複数気筒のうちの１個の気筒の要部を一部断面で示して
いる。符号１０ａ、１０ｂは点火プラグで、図には２個
だけが示されているが、この点火プラグはそれぞれの気
筒に各別に取付けられている。そして後述するように各
点火プラグ１０ａ、１０ｂは各別に設けられた点火コイ
ルに接続されて、ディストリビュータ無しの点火方式と
されている。４気筒のエンジンに対しては、符号１０ａ
の点火プラグに図示省略の他の１個の点火プラグが電気
的に直列接続され、これと同様に符号１０ｂの点火プラ
グに対しても図示省略の他の１個の点火プラグが電気的
に直列接続される。直列接続さわた各２個の点火プラグ
は同一の点火信号で放電を始めこの同時に放電する２個
のうち一方の点火プラグは排気行程で放電するので、い
わゆる捨火方式の点火方式がとられる。符号３はエンジ
ン１の燃焼室で、この燃焼室３には、吸気管４および排
気管５が連通され、各連通口には吸気バルブ６および排
気バルブ７がそれぞれ配設されている。

吸気管４の途中にはスロットル弁８が設けられ。

このスロットル弁８の下流には相対圧又は絶対圧センサ
（以下単に絶対圧センサという）９が設けられており、
この絶対圧センサ９によって電気信号に変換された吸気
管内絶対圧信号はＥＣＵ２に送られる。またエンジン１
の気筒周壁部には冷却水が充満され、この部分にサーミ
スタ等からなるエンジン水温センサ１１が挿着されてい
る。このエンジン水温センサ１１の検出信号はＥＣＵ２
に供給される。１２はピストンで、このピストン１２が
コネクチングロッド１３を介してクランク軸１４に連結
されている。そして、このクランク軸１４に、その回転
に応じて第２図（ａ）（ｂ）に示すような第１及び第２
のパルス信号Ｐｃ工、Ｐｃ、を発生するパルス発生機構
が配設されている。即ちまずクランク軸１４に回転部材
としての回転円板１５が取付けられその円周部に１強磁
性材製の凸起体で形成されたリアクタ１６ａ〜１６ｇが
円周上１個所を除く等分位置１例えば４５°の角度間隔
で突設されている。リアクタはこのように図示の例で云
えば符号１６ｄと１６ｅの間で１個所だけ欠落され、こ
の欠落部の角度間隔は９０”　とされている。回転円板
１゛５の外部には、その円周部に沿って、磁石体１７ａ
〜１８ａにコイル１７ｂ。

１８ｂを巻回して形成した第１．第２の電磁ピックアッ
プ（以下パルサという）１７．１８が配設されている。

第１および第２のパルサ１７，１８の配設角度間隔は、
適用されるエンジンの上死点間隔、気筒数等に対応して
規定され、図の例では上死点間隔１８０＠の直列４気筒
エンジンに適用した場合が示されていて、２個のパルサ
１フ、１８間の配設角度間隔は約１８０°に規定されて
いる。

ＥＣＵ２は、上述の各センサ９，１１の検出信号、およ
び両パルサ１７，１８からのパルス信号Ｐ　ｃ、、　Ｐ
　ｃ、に基づいて進角データθｉｇおよび次に述べる点
火コイルへの通電時間ＴＯＮ等を演算している。点火コ
イル２１．２２には、それぞれ図示省略の１次コイルお
よび２次コイルが備えられ、この２次コイルの出力端が
それぞれ分点火プラグ１０ａ、１０ｂに接続されている
０点火コイル２１．２２はＥＣＵ２からの信号により１
次コイルに通電される電流が制御され、２次コイルに高
電圧が発生して点火プラグ１０ａ、１０ｂに火花放電を
生じさせる。

一方、ＥＣＵ２には、上述のような演算処理をするため
に、まずこれをブロックで大別すると、入力回路１９、
入出力ＬＳＩ（以下ｒ　Ｉｌｏ・ＬＳＩＪという）２３
、中央演算処理装置ｆ（以下ｒｃＰＵＪという）２４、
Ａ／Ｄコンバータ２５．および出力回路２６が備えられ
ている。さらに入力回路１９には第１および第２のパル
サ１７，１８でそれぞれ発生した第１および第２のパル
ス信号Ｐ　ｃｌ。

Ｐ　ｃｚ（第２図（ａ）（ｂ））を波形整形する波形整
形回路２７．２８と、この各波形整形回路２７．２８か
らの出力をそれぞれラッチする第１および第２のフリッ
プフロップ回路２９．３１が配設されている。第１のフ
リップフロップ回路２９はそのＱ出力の出力線路がｌ１
Ｏ−ＬＳＩ２３を介しテＣＰＵ２４のＩＮＴ端子に接続
され、また第２のフリップフロップ回路３１はそのＱ出
力の出力線路が１１０−ＬＳＩ２３を介してＣＰＵ２４
の５ＴＡＴＵＳ端子に接続されている。符号３２は第１
、第２の両フリップフロップ回路２９．３１に対するク
リア信号線路で、ＣＰＵ２４のＦ／Ｆ　ＣＬＲ端子に接
続されている。そしてＩｌｏ・ＬＳＩ２３の部分に第１
のパルス信号Ｐｃ１、言い換えおば、パルス信号ＰＡに
基づいてクランク角度位置検出系の異常を検出するフェ
ールセーフ回路３３が配設されている。なおフェールセ
ーフ回路の詳細は後述する。またｌ１Ｏ−ＬＳＩ２３の
部分における符号３４は後述するＭｅタイマである。

ＣＰＵ２４はワンチップＩＣとして構成されているもの
が適用され、その内部に後述する通電力ウンタとして作
用するカウンタ（以下「通電カウンタ」という）３５、
後述するＮｅ−ＰＢＡ−θｉｇマツプＴｗ−Δθｉｇテ
ーブル、気筒夾角テーブル、および各種演算プログラム
等を記憶するり−ドオンリメモリ（以下ｒＲＯＭＪとい
う）３６゜各種演算結果等を記憶するためのランダムア
クセスメモリ（以下ｒＲＡＭＪという）３７．およθ入
出力用のバッファ３８が配設されている。

そして、ＣＰＵ２４は、第１および第２のパルス信号Ｐ
　ｃｌ、　Ｐ　Ｃ，、言い換えれば第１および第２のフ
リップフロップ回路２９．３１からの出力信号（第２図
（ｃ）（ｄ））により、まずクランク角度位置を検出す
る。即ち、第１のパルス信号Ｐｃ。

が第１のフリップフロップ回路２９にラッチされると、
そのζ出力信号によりＩｌｏ・ＬＳＩ２３を介してＣＰ
Ｕ２４に割込み要求が生じる。　ＣＰＵ２４はこの割込
み要求を受けて第２のフリップフロップ回路３１のＱ出
力（第２図（ｄ））が「１」レベルにあるか「０」レベ
ルにあるかを識別する。このとき割込み要求の生じたタ
イミングで第２のフリップフロップ回路のＱ出力が「０
」レベルになっている個所（第２図中に線の個所）がク
ランク軸１４の１回転当りに１回存在する。このときの
クランク角度位置を基準クランク角度位置ｑと規定する
。基準クランク角度位置ｑの検出後、第１のパルス信号
Ｐｃｍの各発生間隔をステージと定義して各ステージに
ステージ番号を付番する。この番号の割付は方はエンジ
ン１の気筒夾角により種々に規定することができ、基準
クランク角度位置ｑの検出されたステージを何番とする
かはエンジンの仕様ごとにＲＯＭ３６に記憶されている
。第２図（ａ）の例では、基準位置ｑを検出したときの
ステージをステージ１と付番し、以下ステージ２．３・
・・と付番される。斯くしてＣＰＵ２４は、第１フリッ
プフロップ回路２９からのζ信号による割込み要求が生
じる毎に、クランク角度位置、即ちステージ位置を検出
し、このステージ位置の検出が終るとＦ／Ｆ　ＣＬＲ信
号を出力して両フリップフロップ回路２９．３１をリセ
ットする。

基準クランク角度位置ｑの検出後、第１のパルス信号Ｐ
ｃ工の発生時間間隔、即ちＭｅ値がＭｅタイマ３４によ
りクロックパルスで計測される。

Ｍｅ値はエンジン回転数Ｎｅの逆数（１／　Ｎ　ｅ　）
に比例し、このＭｅ値でエンジン回転数Ｎｏを間接的に
計測する。そしてこのＭｅ値から求めたエンジン回転数
Ｎｅと、絶対圧センサ９およびエンジン水温センサ１１
でそれぞれ検出され、さらにＡ／Ｄ変換器２５でデジタ
ル値に変換された吸気管内絶対圧ＰＢＡおよびエンジン
水温Ｔｗの各値とから１次の（１）、（２）各式で与え
られる進角データθｉｇ、および点火コイル２１．２２
への通電時間ＴＯＮを演算する。

θｉｇ＝θｉｇｍａｐ＋Δθｉｇ・・・（１）Ｔｏｗ＝
ｆ　（Ｎｏ）”・（２） ここにθｉ　ｇｍａｐは基本進角データを示し、エンジ
ン回転数Ｎｅと吸気管内絶対圧ＰＢＡとの関数（θｉｇ
ｍａｐ＝’ｆ（Ｎｏ、ＰＢＡ））であり。

ＲＯＭ３６に記憶されているＮｅ−ＰＢＡ−θｉｇマツ
プから読み出される。Δθｉｇは進角データの補正値で
エンジン温度’ｒｗの関数（Δ’８ｉｇ＝ｆ（Ｔｗ））
であり、ＲＯＭ３６に記憶されているＴｗ−Δθｉｇテ
ーブルから読み出される。また通電時間ＴＯＮは、前記
（２）式に示すようにエンジン回転数Ｎ。

のみの関数で上記と同様にＲＯＭ３６に記憶されている
Ｎｏ　　ＴｏＨテーブルから読み出される。

このようにして求められた進角データθｉｇおよび通電
時間データＴＯＮはＲＡＭ３７にストアされる。

進角データθｉｇおよび通電時間データＴＯＮが求めら
れたのち、さらにこれらの値に基づいて点火時期データ
Ｔｉｇおよび通電時期データＴｃｇが演算される。まず
点火時期データＴｉｇについて述べると、先に検出した
基準位１ｑから、進角データθｉｇに相当するクランク
角度だけステージを遡り点火ステージ（図の例ではステ
ージ６）を求め、この点火ステージの始まるパルス信号
Ｐｃ１’（ステージ６信号）の発生時点からの時間を示
す点火時期データＴｉｇを角度・時間変換等により演算
する０通電時期については５点火時期から通電時間ＴＯ
Ｈに相当するクランク角度だけステージを遡り通電ステ
ージ（図の例ではステージ３）を求める。次いでこの通
電ステージの始まるパルス信号Ｐｃ工″（ステージ３信
号）の発生時点から通電時期までの時間を表わす通電時
期データＴｃｇを演算する。演算された点火時期および
通電時期の両データＴｉｇ、ＴａｇはＲＡＭ３７にスト
アされる。

このように演算された各データに基づいて通電および点
火が実行される。この実行を符号１０ａ側の点火プラグ
について説明する。第１のフリップフロップ回路２９の
Ｑ出力による各別込み毎に、まずステージ位置の検出が
行なわれる。通電ステージ、即ちステージ３信号Ｐｃｍ
″が検出されると、このステージ３信号Ｐｃ工″の発生
タイミングで通電カウンタ３５をスタートさせ、その計
数値をＲＡＭ３７から読み出された通電時期データＴｃ
ｇと比較する。

そして計数値が通電時期データＴｃｇを超えたときに出
力回路２６を介して点火コイル２１に通電信号を送出し
、その１次コイルに通電する。次いで点火時期の実行は
点火ステージ、即ちステージ６信号Ｐｃ工′が検出され
たとき、このステージ６信号Ｐｃｍ′の発生時点から図
示省略の点火カウンタをスタートさせ、図示省略の点火
レジスタに設定された点火時期データＴｉｇを計数値が
超えたとき後述するクランク角度位置検出系の異常検出
を行なった後、点火信号（通電オフ信号）を点火コイル
の１次コイルへ送出し、２次コイルに高電圧を発生させ
て点火プラグ１０ａに火花放電を生じさせ、気筒内の混
合気に点火する。他の点火プラグ１０ｂに対する通電お
よび点火の実行についても、通電および点火のステージ
が異なるだけで、その他は上記とほぼ同様であるので説
明を省略する。而して、エンジン回転数Ｎｅ、吸気管内
絶対圧ＰＢＡ、およびエンジン冷却水温Ｔｗによりその
ときのエンジンの運転状態に最適な通電時間ならびに点
火時期の制御が行なわれる。なお、エンジンの始動直後
などでエンジン回転数Ｎｏが所定の低回転数以下の場合
は１回転変動が生じ易く点火時期等を正確に制御するこ
とが困難になるので。

上述のようなエンジン回転数Ｎｓ等に応じた制御は行な
わず、点火時期を例えばクランク軸の上死点位置（Ｔ　
Ｄ　Ｃ）に固定するというような、いわゆる角度ロック
方式とする。例えばこの実施例の場合、ステージ１が検
出されたときに実行される割込ルーチンでステージ１の
検出と実質的に同時に点火が実行される。

この発明は、電子式作動制御装置、例えば上述のような
電子式点火時期制御装置における第１、第２のパルサ１
７，１８および入力回路２７．２８等を含むクランク角
度位置検出系の異常を検出する方法であって、主として
前記フェールセーフ回路３３の作動により実行されるも
のである。

以下第３図及び第４図（ａ）〜（ｋ）も参照してこの発
明に係る内燃エンジン用制御装置の出力タイミング異常
検出方法の実施例を説明する。

尚、この実施例では点火プラグ１０ａ及び１０ｂの２系
統の点火制御が実行されるが、点火プラグ１０ａの一方
の系統の出力タイミングが監視され。

これにより制御装置の出力タイミングの異常が検出され
る。

制御装置の出力タイミングが異常であるか否かは、１作
動周期、即ち連続した点火から点火までの１点火周期の
間に発生する第１のパルス信号Ｐｃい云い換えれば第１
のフリップフロップ回路３３から出力されるパルス信号
ＰＡ（以下この）エールセーフ回路の説明では「ＰＡパ
ルス」という）の個数を例えば今回、前回、前々回の点
火時の３回に互って計数し、これら王者の計数値が所定
の数値関係にあるとき、異常であると判定する。

そして異常と判定した場合はリセット信号を出力してＣ
ＰｔＪ２４をリセットして点火の実行を禁止する。異常
であるか否かを判定する場合のＰＡパルス計数値の組合
わせ例を第１表により説明する。

（次頁に続く） 第１表 まず異常がないと判定する場合から説明する。

前記第１図に示したように回転円板１５の円周上には、
その１周に７個のリアクタ１６ａ〜１６ｇが配設されて
おり、連続した点火がら点火までの１点火周期の間に第
１のパルス信号Ｐｃい云い換えればＰＡパルスはクラン
ク角度位置検出系が正常で且つエンジンが一定回転数を
保持している限り７個発生する筈である。したがって第
１表第４欄に示すようにＰＡパルス計数値が毎回検出時
に“７”であればクランク角度位置検出系に異常がない
と判定する。

ＰＡパルス計数値がｔｔ　６　ｐｐの場合は、エンジン
回転数が高回転領域にあるとき、または急加速時におい
てＰＡパルスの信号発生間隔が狭くなり、ＰＡパルスの
立上りと、後述のカウンタリセット信号とが非同期のた
めに重なる場合が生じ、この重なったＰＡパルスはカウ
ントされない。したがって第１表第３４［１に示すよう
にＰＡパルス数４６”が連続して計数された場合は、Ｐ
Ａパルス計数値１１７　Ｉｔの場合と同様に、クランク
角度位置検出系に異常がないと判定する。

次いで異常と判定される場合を説明する。

ＰＡパルス計数値が４”以下の場合は、例えばエンジン
回転数Ｎｅが極低回転数のような場合で、パルサ１７に
誘起されるべきパルス信号の一部が欠落している異常状
態が考えられる。このようなＰＡパルス計数値が“４″
以下の場合は、第１表第１欄に示すようにクランク角度
位置検出系は直ちに異常と判定する。

ＰＡパルス計数値が１′５”以下の場合は、いま例えば
エンジン回転数Ｎｅが所定の低回転数以下で点火時期が
当初ＴＤＣの位置にいわゆる角度ロックされており、次
の点火時期までの間にエンジン回転数値Ｎｅが上昇して
、当該法の点火時期がステージ６にあるとする。このよ
うに角度ロック状態から、エンジン回転数Ｎｅが上昇し
た制御切換時にはＰＡパルス計数値が“５″という状態
が１回発生することはあり得る。しかしこのＰＡ計数値
パ５”という状態が連続して２回生ずることはあり得な
いと考え、第１表第２４！Ｉに示すようにＰ＾パルスの
計数値が“５″であることを連続して２回検出した場合
は、クランク角度位置検出系は異常であると判定する。

ＰＡパルス計数値が１゛８′″の場合は、点火時期が当
初ステージ番号で６のクランク角度位置にあり、この状
態からエンジン回転数Ｎｅが急減して、次がステージ番
号で７で、さらにその次がステージ１の位置に移行した
とすると、このＰ＾パルス数“８”は２回連続して計数
されることがあり得る。しかし、３回連続して計数され
ることはあり得ないと考える。このため第１表第５欄に
示すようにＰＡパルス計数値が“８″であることを連続
して３回検出した場合は、クランク角度位置検出系及び
点火時期制御系は異常であると判定する。

Ｐ＾パルス計数値が４１９７１の場合は点火時期が当初
ステージ番号で６のクランク角度位置にあり、この状態
からエンジン回転数Ｎｅが急激に低下して次回の点火は
、ステージ１の位置に移行したとする。このような場合
にＰＡパルス計数値１′９　Ｉｔの状態が１回はあり得
る。しがしＰＡパルス計数値Ｉｔ　９　ｔｌが２回連続
して計数されることはあり得ないと考え、第１表第６１
ｆａに示すようにＰＡパルス計数値が“９″であること
を連続して２回検出した場合は、クランク角度位置検出
系は異常であると判定する。

ＰＡパルス計数値が’１０”以上の場合は、入力段回路
が高圧ノイズ等をパルス信号として誤って取入れてしま
ったような場合の異常時等に有効な判別となる。このよ
うなＰＡパルス計数値が’１０”以上の場合は、第１表
第７欄に示すようにクランク角度位置検出系は直ちに異
常と判定する。

次に第３図により上述のような判定処理を実行するフェ
ールセーフ回路３３の内部構成を詳述する。フェールセ
ーフ回路３３には、ＰＡパルスのカウント機能、ＰＡパ
ルス計数値を記憶するラッチ機能、３個のＰＡパルス計
数値が所定の関係にあるか否かを判定する判定機能、並
びに異常と判定したときのリセット信号の出力機能等の
各機能を有する回路が備えられている。即ち、まず符号
４１はＰＡパルスカウント用のバイナリカウンタで、そ
の入力端子４１にはＰＡパルスの入力線路４２が接続さ
れている。符号４３は点火用信号の入力端子、４４は後
述する肩信号の入力端子で、これらの点火用信号および
ＳＴ倍信号ＯＲゲート４５に入力され、このＯＲゲート
４５の出力端子がカウンタ４１のリセット端子Ｒに接続
されている。そしてカウンタ４１の４個の出力端子０１
〜０４に、前回ＰＡパルス計数値ラッチ用の第１のレジ
スタ４６、および前々回ＰＡパルス計数値ラッチ用の第
２のレジスタ４７が順次接続されている。第１および第
２のレジスタ４６．４７はＤフリップフロップのζ出力
端子およびζ出力端子を組とする８個の出力端子を有し
、図には符号Ｑ１〜Ｑ４の出力端子のみが記載されて’
？：ｉ１〜″？：１４の符号の記載が省略しである。符
号０１〜０２間の端子がＱｌに、符号Ｑ２とＱ３の間の
端子がζ２等にそれぞれ相当する。符号４８．４９は後
述する前回ＰＡパルスラッチ用倍信号よび前々回ＰＡパ
ルスラッチ用信号の各入力端子で、入力端子４８は２人
力ＯＲゲート５０を介して第１のレジスタのクロック端
子ＧＫに接続され、入力端子４９は他の２人力ＯＲゲー
ト５１を介して第２のレジスタ４７のクロック端子ＧＫ
に接続されている。上記の両２人力ＯＲゲート５０．５
１の他方の入力端子には、イグニッションスイッチ（図
示せず）の投入直後に発生するパワーオンリセット信号
ＰＯＲ。

後述するリセット信号ＲＥＳＥＴ、および前記ＣＰＵ２
４内で実行されるプログラムのいわゆる暴走時にこれを
クリアするためのウォッチドッグタイマクリア信号Ｗ／
ＴＣＬＲの各信号の入力端子が３人力ＯＲゲート５２を
介して接続されている。

ここで、ＰＡパルス計数値に対するカウンタ４１、およ
び第１、第２のレジスタ４６．４７の各出力端子に現れ
る２進数の出力値を表で示すと第２表のとおりである。

第２表 そして、ＰＡパルス計数値に応じて各出力端子に上表の
ような２進数値を出力するカウンタ４１、第１．第２の
両レジスタに対し、これらの出力値から前記第１表に従
ってクランク角度位置検出系が異常であるか否かを判別
するために次のような各回路が配設されている。

ますカウンタ４１の出力端子０１〜０４に、ＰＡパルス
Ｉｔ　４　ｊｌ以下を異常と判別するためのバイナリの
コンパレータ５３が接続されている。コンパレータ５３
におけるＡＯ−Ａ３はそれぞれカウンタ４１の各出力端
子０１〜０４に接続されＡＰＡパルス計数値の入力端子
、ＢＯ−８３は比較設定値＃　４　ｔＪ設定端子で、Ｂ
２端子のみ「１」で他の端子にはｒＯＪが与えられて“
′４″に相当する２進数のｒｏｌｏｏＪが設定される。

入力端子ＡＯ〜Ａ３からのＰＡパルス数の入力値が設定
値ｊ（４ｕ以下のとき出力端子５３ａから「１」信号が
出力される。

次いでＰ＾パルス計数値が５”以上の場合、即ち前記第
１表の第２欄〜第７１１Ｉの場合は、クランク角度位置
検出系が異常であるか否かを判別するために、カウンタ
４１および第１、第２のレジスタの各２進数出力値（前
記第２表）をデコードするＡＮＤゲート群と、これら各
ＡＮＤゲートの出力を比較する論理回路等が次のように
配設されている。

まずカウンタ４１、および第１のレジスタ４６から出力
されるＰＡパルス計数値“５”に相当する２進数出力値
（第２表）をデコードして「１」を出力する第１、第２
の４人力ＡＮＤゲート５４．５５が配設されている。第
１のＡＮＤゲート５４の４入力端子には、カウンタ４１
の（０１）および（０３）出力端子が直接、カウンタ４
１の（０２）及び（０４）出力端子がそれぞれインバー
タ５８ｂおよび５８ｄを介して接続され、第２のＡＮＤ
ゲート５５の４入力端子には、第１のレジスタ４６にお
けるＱｌ、Ｑ２．Ｑ３．Ｑ４の各出力端子が接続されて
いる。

符号５６，５７は、ＰＡパルス計数値“９″に相当する
２進数値（第２表）をデコードして「１」を出力する第
３、第４の４人力ＡＮＤゲートである。第３のＡＮＤゲ
ート５６の４入力端子のうちの２個の入力端子にはカウ
ンタ４１の（０１）および（０４）出力端子がそれぞれ
接続され他の２個の入力端子にはカウンタ４１の（０２
）及び（０３）出力端子がそれぞれインバータ５８ｂお
よび５８ｃを介して接続されている。また第４のＡＮＤ
ゲート５７の４入力端子には、第２のレジスタ４６にお
けるＱｌ、Ｑ２．Ｑ３．Ｑ４の各出力端子が接続されて
いる。

符号５９．６０．６１は、ＰＡパルス計数値１１６”に
相当する２進数値をデコードして「１」を出力する第５
、第６および第７の４人力ＡＮＤゲートである。第５の
ＡＮＤゲート５９の４入力端子のうちの２個の入力端子
にはカウンタ４１の（０２）および（０３）出力端子が
それぞれ接続され、他の２個の入力端子にはカウンタ４
１の（０１）および（ｏ４）出力端子がそれぞれインバ
ータ５８ａおよび５８ｄを介して接続されている。また
第６のＡＮＤゲート６ｏの４入力端子には、第１のレジ
スタ４６におけるり１．Ｑ２．Ｑ３．石４の各出力端子
が接続されている。さらに第７のアンドゲート６１の４
入力端子には、第２のレジスタ４７におけるσ１．Ｑ２
．Ｑ３．σＡの各出力端子が接続されている。

符号６３．６４．６５は、ＰＡパルス計数値“８″に相
当する２進数値をデコードして「１」を出力する第９、
第１０および第１１の４人力ＡＮＤゲートである。第９
ＡＮＤゲートの４入力端子のうち１個の入力端子にはカ
ウンタ４゛１の（０４）端子が接続され他の３個の入力
端子には、カウンタ４１の（０１）（０２）（０３）出
力端子がそれぞれインバータ５８ａ、５８ｂおよび５８
ｃを介して接続されている。また第１０ＡＮＤゲート６
４の４入力端子には第１のレジスタ４６におけるＱｌ、
ζ２゜ζ３．’Ｑ４の各出力端子がそれぞれ接続されて
いる。さらに第１１のＡＮＤゲート６５の４入力端子に
は第２のレジスタ４７におけるＱｌ、Ｑ２゜Ｑ３．Ｑ４
の各出力端子が接続されている。第１０および第１１の
両ＡＮＤゲート６４．６５の各出力端子は、第１２の２
人力ＡＮＤゲート６６入力端子にそれぞれ接続されて、
再出力はさらにアンドがとられている。

符号６７．６８の第１３および第１４の３人力ＡＮＤゲ
ートは、これら２つのＡＮＤゲートによリカウンタ４１
が計数するＰＡパルス計数値が１０”から’１１”に変
化する直前に「１」を出力するデコーダを構成する。第
１３のＡＮＤゲート６７の３入力端子のうちの１個の入
力端子にはカウンタ４１の（０２）端子が接続され、他
の２個の入力端子には、カウンタ４１の（０１）（０３
）端子がそれぞれインバータ５８ａ、５８ｃを介して接
続されている。また第１４のＡＮＤゲート６８の３個の
入力端子には、ＰＡパルスの入力線路４２．第１３ＡＮ
Ｄゲート６７の出力端子、およびカウンタ４１の（０４
）出力端子がそれぞれ接続されている。カウンタ４１の
ＰＡパルス計数値が“１０″のとき、第１４のＡＮＤゲ
ート６日の入力線路４２に接続される端子以外の入力端
子には「１」が入力されており該第１４のＡＮＤゲート
６８は待機状態にある。第１１個目のパルスが入力線路
４２に発生したとき、第１４のＡＮＤゲート６８はカウ
ンタ４１の出力端子（ｏｌ）に「１」が現れる迄の短期
間「１」を出力する。

そしてさらに上記の各ＡＮＤゲートの出力に基づいて今
回、前回および前々回のＰＡパルスの計数値の間に前記
第１表に示す数値関係が成立したとき「１」を出力する
第１及び第２の論理回路６９゜７０が配設されている。

第１の論理回路６９はインバータ５８ｅも含めてアンド
・オアの論理機能を有し、これと同様に第２の論理回路
７０はインバータ５８ｆも含めてアンド・オアの論理機
能を有している。そして第１の論理回路６９における６
、９ａおよび６９ｂの各入力端子には、第２および第１
のＡＮＤゲート５５．５４の出力端子がそれぞれ接続さ
れ、６９ｃおよび６９ｄの各入力端子には、第４および
第３のＡＮＤゲート５７．５６の出力端子が夫々接続さ
れている。

一方、第２の論理回路７０における符号７０ａの入力端
子は、本実施例では接地され「０」が入力されており、
入力端子７８ｂに第５のＡＮＤゲート５９の出力端子が
接続されている。また符号７ｏｃおよび７０ｄの各入力
端子には、第１２および第９のＡＮＤゲートの出力端子
がそれぞれ接続されている。

そしてさらに上記第１．第２の論理回路６９゜７０の後
段に、リセット信号出力回路を構成する３人力ＯＲゲー
ト７１．フリップフロップ回路７２および２人力ＯＲゲ
ート７６等が順次配設されている。ＯＲゲート７１の３
個の入力端子には、コンパレータ５３の出力端子５３ａ
と、各インバータ５８ｅ、５８ｆを介して第１、第２の
論理回路６９．７０の蘭出力線路とがそれぞれ接続され
ている。

また、ＯＲゲート７１の出力端子は、フリップフロップ
回路７２におけるＤ入力端子に接続され、このフリップ
フロップ回路７２のＱ出力端子が２人力ＯＲゲート７６
における一方の入力端子に接続されている。ＯＲゲート
７６における他方の入力端子には、第１４のＡＮＤゲー
ト６８の出力端子が接続されている。そしてこのＯＲゲ
ート７６からＣＰＵ２４リセツト用のリセット信号出力
端子が導出されている。符号７３はフェール検出のタイ
ミング信号となる後述する前回ＯＵＴ信号の入力端子、
７４は後述するＳＴ倍信号入力端子でこれら面入力端子
７３．７４が、第１５の２人力ＡＮＤゲート７５の面入
力端子にそれぞれ接続されこの第１５のＡＮＤゲート７
５の出力端子がフリップフロップ回路７２のクロック端
子ＧＫに接続されている。

符号７８はフェールリセット回路で、フリップフロップ
回路７２のＱ出力端子からの出力信号、云い換えれば異
常と判定されたときのリセット信号を導入し、このリセ
ット信号の入力時からさらにクロックパルスを所定個数
カウントした所定時間の経過後に、３人力ＯＲゲート７
９を介して当該フリップフロップ回路７２にリセット用
信号を送出するものである。ＯＲゲート７９における３
入力端子のうちの他の２個の入力端子には、前記と同様
のパワーオンリセット信号ＦＯＲおよびウォッチドッグ
タイマクリア信号Ｗ／Ｔ　ＣＬＲの各信号の入力端子が
接続されている。

次いで、上述のフェールセーフ回路３３の作用を説明す
る。

エンジンのイグニッションスイッチ（図示せず）を開成
（オン）すると、第２図のＥＣＵ２に給電が開始される
が、この給電の開始直後に後述する「１」レベルにある
丁７信号が出力されるとともに給電電圧が所定レベルに
達したときにパワーオンリセット信号ＦＯＲが１パルス
だけ出力される。

このＳＴ信号４４はカウンタ４１を初期リセットし、Ｆ
ＯＲ信号は、第１．第２レジスタ４６および４７の各Ｃ
Ｋ端子に入力してＰＡパルス計数値の読込みを指令する
がカウンタ４１は前述のとおりＳＴ倍信号よりリセット
されたばかりであるから第１および第２のレジスタ４６
および４７の各内容はＯにクリアされたことに等しい、
ＦＯＲ信号はフリップフロップ回路７２に供給されてこ
れをリセットする。

次いで、上述の供給によりＣＰＵ２４の初期化例えばレ
ジスタのクリア、変数値の初期値の設定等が完了すると
ＣＰＵ２４は「１」レベルのＳＴ倍信号出力するがＣＰ
Ｕ２４の初期化が完了する迄はＳＴ倍信号「０」レベル
にあり、ＳＴ倍信号反転信号であるｇ〒倍信号上述の通
り「１」レベルにある。初期化完了後のＳＴ倍信号より
２人力ＡＮＤゲート７５は動作待機状態に保持される。

この状態において入力路線４２にＰＡパルスが現れると
カウンタ４１はＰＡパルス発生数の計数を開始し、ＰＡ
パルスが入力する前記第２表に示す通りに出力端子（０
１）〜（０４）の出力レベルを変化させる。前述した点
火カウンタ（図示省略）の計数値が点火時期データＴｉ
ｇに達する毎にｌ１０ＬＳＩ２３の図示しない同期パル
ス発生回路が４つの同期パルス信号、即ち前○ＵＴ信号
（第４図（ｅ））、前々ＰＡパルス計数値ラッチ用信号
（以下「前々ＰＡラッチ信号」という）（同図（ｆ））
、前ＰＡパルス計数値ラッチ用信号（以下「前ＰＡクラ
ッチ号」という（同図（ｇ））　、およびＯＵＴ信号（
同図（ｈ））をこの順序で順次発生する。前ＯＵＴ信号
は待機状態にあるＡＮＤゲート７５の他方の端子に入力
し、この入力タイミングでフリッププロップ回路７２の
クロック端子ＧＫに「１」レベルが供給される。フリッ
ププロップ回路７２はそのクロック端子ＧＫに「１」レ
ベルが入力されている間のＤ端子入力がｒＯＪ　レベル
である場合、即ち、〜前記第１表に例示される今回、前
回および前々回に検出されたＰＡパルス計数値が異常を
表わす所定の数値関係にない場合、Ｑ出力端子は「０」
レベルに保持される。次いで、前々ＰＡラッチ信号がＯ
Ｒ回路５１を介して第２レジスタ４７のクロック端子Ｃ
Ｋに供給される。この前々ＰＡラッチ信号（同図（ｆ）
）が第２のレジスタ４７のクロック端子ＣＫに入力する
タイミングで、第１のレジスタ４６にラッチされていた
前回ＰＡパルス計数値が第２のレジスタに前々回ＰＡパ
ルス計数値としてラッチされる（同図（ｋ））、次いで
。

前ＰＡクラッチ号（同図（ｇ））が第１のレジスタ４６
のクロック端子ＧＫに入力し、このタイミングで、カウ
ンタ４１で計数された今回ＰＡパルス計数値が第１のレ
ジスタ４１に前回ＰＡパルス計数値としてラッチされる
（同図（ｊ））、この第１のレジスタ４１へのラッチ作
用の直後に続いて発生されるＯＵＴ信号（同図（ｋ））
によりカウンタ４１がリセットされ１次の新たな今回Ｐ
Ａパルス数の計数を開始させる一方、このＯＵＴ信号に
より出力回路２６に前記点火信号を出力させる。

一方、今回、前回、前々回の各ＰＡパルスの計数値間に
前記第１表の第１、第２、および第５゜第６、第７の各
欄に示す数値関係が成立したときは、例えば第１表第１
欄のＰＡパルス計数値が゛４″以下の場合は、コンパレ
ータ５３の出力端子５３ａから「１」信号が出力され、
これがＯＲゲート７１を介してフリップフロップ回路７
２のＤ入力端子に「１」が導かれる。また第１表第２欄
のＰＡパルス計数値ＩＩ　５　Ｉ＋が２回連続して検出
されたときは、第１および第２のＡＮＤゲート５４．５
５からともに「１」が出力され、これが第１の論理回路
６９の６９ａ、６９ｂの面入力端子に入力して当該論理
回路６９からはインバータ５８ｅを経て「１」が出力さ
れ、ＯＲゲート７１を介してフリップフロップ回路７２
のＤ入力端子に「１」が導かれる。上記の第１表、第１
および第２欄以外の第５、第６．第７の各欄の数値関係
成立の場合も上記と同様にしてフリップフロップ回路７
２のＤ入力端子には「１」が導かれる。従って前ＯＵＴ
信号（第４図（ｅ））の発生タイミングでフリップフロ
ップ回路７２のクロック端子ＧＫに「１」信号が入力し
、Ｑ出力端子からは異常判定信号たる「１」信号が出力
され、この「１」信号に基づいてＯＲゲート７６からリ
セット信号が出力され、ＣＰＵ２４がリセットされる。

このようにして今回ＰＡパルス計数値及び今回以前に計
数したＰＡパルス計数値に基づいて、制御装置の出力タ
イミングが異常であるか否かが誤診することなく正確に
検出される。

異常と判定されてＣＰＵ２４がＲＥＳＥＴ信号によりリ
セットされるとＣＰＵ２４はＳＴ倍信号「０」にｒ子信
号を「１」にそれぞれ反転させ、この反転されたｙ子信
号によりイグニツシ目ンスイッチ開成（オン）直後と同
様にカウンタ４１がリセットされる。ＲＥＳＥＴ信号は
ＯＲゲート５２を介して第１および第２のレジスタ４６
．４７の各ＣＫ端子にも供給されこれらのレジスタの内
容も零にリセットされる。この様にＣＰＵ２４等がリセ
ットされた後、所定時間が経過するとフェールリセット
回路７８からのフェールリセット信号によりフリップフ
ロップ回路７２がリセットされ、出力端子７７からのリ
セット信号が消失してＣＰＬ１２４のリセットが解除さ
れ、　「１」レベルに回復したＳＴ倍信号よりＡＮＤゲ
ート７５は再び待機状態にされる。また点火コイル２１
．２１に通電後、異常と判定されたときは１図示省略の
ソフトオフ手段により点火コイル２１．２２の１次側電
圧を徐々に低下させ２次側の誘起起電力が小にされて、
点火プラグ１０ａ、１０ｂの火花放電が防止される。

なお前記第１表の異常状態と見做すＰＡパルス計数値の
組合せ関係は、任意に設定することができる。

（発明の効果） 以上詳述したようにこの発明によれば、内燃エンジンの
クランク軸の回転毎に複数のクランク角度位置でそれぞ
れクランク角度位置信号を発生させ、該クランク角度位
置信号に基づき、クランク軸の所定回の回転毎に少なく
とも１つの作動制御信号を発生させると共に、この作動
制御信号のパルス発生時に毎回、該作動制御信号の前回
パルス発生時以降に発生した該クランク角度信号パルス
の計数値を記憶し、今回記憶したクランク角度位置信号
パルス計数値および今回以前に記憶したクランク角度位
置信号パルス計数値に基づいて制御装置の出力タイミン
グの異常を検出するようにしたから制御装置の出力タイ
ミングの異常を誤診することなく正確に検出して、内燃
エンジンの、例えば点火時期制御に対して的確なフェー
ルセーフ機能を有せしめることができるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施する電子式点火時期制御装置の
一例を示すブロック図、第２図は同上装置における各信
号波形等を示すタイミングチャート、第３図は第１図の
装置におけるフェールセーフ回路の一例をさらに詳細に
示す回路図、第４図は同上フェールセーフ回路における
各信号波形等を示すタイミングチャートである。 １・・・エンジン、１０ａ、１０ｂ・・・点火プラグ、
１４・・・クランク軸、１７．１８・・・第１、第２の
パルサ、２４・・・ＣＰＵ、３３・・・フェールセーフ
回路、４１・・・カウンタ、４６．４７・・・第１、第
２のレジスタ、、６９，７０・・・第１および第２の論
理回路、７２・・・フリップフロップ回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．内燃エンジンのクランク軸の回転毎に複数のクラン
   ク角度位置でそれぞれクランク角度位置信号を発生させ
   、該クランク角度位置信号に基づき、クランク軸の所定
   回の回転毎に少なくとも１つの作動制御信号を発生させ
   、該作動制御信号により作動制御手段に所定の動作を実
   行させてエンジンの作動を制御する内燃エンジン用制御
   装置の出力タイミング異常検出方法において、該作動制
   御信号のパルス発生時に毎回、該作動制御信号の前回パ
   ルス発生時以降に発生した該クランク角度位置信号パル
   スの計数値を記憶し、今回記憶したクランク角度位置信
   号パルス計数値および今回以前に記憶したクランク角度
   位置パルス計数値に基づいて前記制御装置の出力タイミ
   ングの異常を検出することを特徴とする内燃エンジン用
   制御装置の出力タイミング異常検出方法。