JP3587417B2 - 車両用点火制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は車両用点火制御装置に係り、詳しくは、エンジンの始動時に車両盗難防止の判定を行なうようにした車両用点火制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、メインスイッチの内部に例えば定電圧ダイオード等の非線形素子を組み込んでおき、この非線形素子に生成される特定の電圧が検出された場合にエンジンの点火を許可するようにした点火制御装置を、特願平７−２５２２３２号で先に提案している。
【０００３】
図３は先願での車両用点火制御装置のブロック構成図である。メインスイッチ（キースイッチ）１０１は、定電圧ダイオード１０２を内蔵している。メインスイッチ１０１がキー操作によってオン位置へ切り替えられると、バッテリ電源１０３がこのメインスイッチ１０１を介して点火制御部１０４へ供給されるとともに、定電圧ダイオード１０２を介して正常操作確認用電圧ＶＤが点火制御部１０４へ供給される。バッテリ電源電圧をＶＢ，定電圧ダイオード１０２のツェナー電圧（降伏電圧，逆方向降下電圧）をＶＺとすると、正常操作確認用電圧ＶＤは（ＶＢ−ＶＺ）となる。
【０００４】
点火制御部１０４は、バッテリ電源電圧ＶＢと正常操作確認用電圧ＶＤとのそれぞれの電圧を検出し、バッテリ電源電圧ＶＢと正常操作確認用電圧ＶＤとの差電圧が予め設定した許容電圧範囲内であれば、パルサコイル１０５から出力されるクランク回転角検出用パルスＰに基づいて点火タイミングを演算し、点火信号Ｓを生成してイグニッションコイル１０６へ供給して図示しないエンジンの点火を行なう。
【０００５】
図４は先願での車両用点火制御装置の動作を示すフローチャートである。点火制御部１０４はマイクロコンピュータシステムを用いて構成されており、バッテリ電源電圧ＶＢが供給されると動作を開始する。点火制御部１０４は、クランク回転角検出用パルスＰに基づいてマイクロコンピュータに割り込み要求を発生するよう構成されている。点火制御部１０４は、割り込み要求が発生すると（Ｓ１０１）、クランク回転角度検出処理を行ない（Ｓ１０２）、メインプログラムへ復帰する（Ｓ１０３）。
【０００６】
なお、クランク角検出装置等に設ける回転体の信号発生手段に、不等間隔部を設けて角度情報としてのパルスの基準位置を与え、その基準位置に基づき回転体の回転角，回転数を電気的に検出する技術は、特公平７−１１６９８３号公報等で知られている。
【０００７】
点火制御部１０４は、バッテリ電源電圧ＶＢ，正常操作確認用電圧ＶＤをそれぞれ抵抗分圧回路等で分圧し、分圧して得た各電圧をＡ／Ｄ変換器を介してデジタル電圧データへ変換してマイクロコンピュータへ供給するようにしている。
【０００８】
メインプログラムでは、バッテリ電源電圧ＶＢならびに正常操作確認用電圧ＶＤの電圧測定（電圧検出）がなされ（Ｓ１０４）、バッテリ電源電圧ＶＢと正常操作確認用電圧ＶＤとの差電圧（ＶＢ−ＶＤ）が予め設定した電圧範囲内であるか否かがチェックされる（Ｓ１０５）。点火制御部１０４は、差電圧（ＶＢ−ＶＤ）が予め設定した電圧範囲内（定電圧ダイオード１０２のツェナー電圧ＶＺ）であれば、メインスイッチ１０１が正常に操作されたものと判断し、次のステップＳ１０６で、割り込み処理によって検出されたクランク回転角度に基づいて所定のタイミングで点火制御を行なう。
【０００９】
メインスイッチ１０１が正常に操作されていない場合、正常操作確認用電圧ＶＤはバッテリ電源電圧ＶＢと同じ電圧値となる。点火制御部１０４は、差電圧（ＶＢ−ＶＤ）はゼロとなるためメインスイッチ１０１が正常操作がなされていないものと判断し（Ｓ１０５）、点火動作を停止する（Ｓ１０７）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
エンジン回転数に比例してクランク回転角検出用パルスＰのパルス周期は短くなり、クランク回転角度検出処理（Ｓ１０２），点火制御処理（Ｓ１０６）を短い周期で高速に行なう必要がある。しかしながら、従来の車両用点火制御装置は、メインスイッチ１０１が正常に操作されたか否かの判断（図４に示すＳ１０４，Ｓ１０５）を継続的に行なっているため、クランク回転角度検出処理（Ｓ１０２），点火制御処理Ｓ１０６の高速化に制約を与える。
【００１１】
メインスイッチ１０１が正常に操作されたか否かの判断を継続的に行なうことで正常でない操作の検出漏れをなくすことができ、さらに、正常操作でないと判断された時点でエンジン回転数が徐々に低下するよう点火タイミングを制御したり、ほぼアイドル回転数にある状態で点火動作を停止させたりすることができるが、このために処理能力の高いマイクロプロセッサを採用するのは経済的でない。
【００１２】
この発明はこのような課題を解決するためなされたもので、点火制御処理の高速化に制約を与えることなく、正常でない操作によるエンジン始動を確実に阻止することのできる車両用点火制御装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためこの発明に係る車両用点火制御装置は、バッテリ電源の供給・遮断を切り替えるとともに、正常な切り替え操作がなされたことを示す正常操作確認信号を発生する正常操作確認信号発生手段を備えたメインスイッチと、クランク軸の回転角を検出するためのクランク回転角検出用パルスに基づいてエンジンの点火駆動を行なう点火制御部とからなり、点火制御部は、クランク回転角検出用パルスに同期して正常操作確認信号を判断することで点火可否判定を行ない、点火可否判定は、点火タイミングを設定するためのクランク回転角基準位置が検出されるまでの時間内において行なわれることを特徴とする。
また、点火可否判定は、正常操作確認信号に基づいてメインスイッチが正常に操作されたことが複数回連続して検出された場合に点火可と判定することを特徴とする。
さらに、点火制御部は、点火可否判断を行ない点火可と判断した場合には、その後点火可否判断を行なわないことを特徴とする。
【００１４】
バッテリ電源が供給された時点から予め設定されたタイミングまでの間に点火可否判定を行なうことで、点火動作開始後は点火制御のみを行なうことができる。点火動作開始後は、点火可否判定を行なわないのでこの点火可否判定処理に伴う制約が解消され、点火制御処理の高速に効率良く実行することができる。
【００１５】
なお、予め設定されたタイミングは、クランク回転角検出用パルスに基づいて点火タイミングを設定するためのクランク回転角基準位置が検出されるまでの期間とすることが望ましい。点火タイミングが設定されるまでに点火可否判定を行なうことで、正常操作時の始動性を損なうことなく正常でない操作によるエンジン始動を阻止することができる。
【００１６】
また、点火可否判定は正常操作確認信号に基づいてメインスイッチが正常に操作されたことが複数回連続して検出された場合に点火可と判定するのが望ましい。これにより、例えばスタータモータ駆動時等の大電流供給に伴うバッテリ電源電圧の変動による誤判定を防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係る車両用点火制御装置のブロック構成図である。図１は４気筒エンジンを搭載した二輪車のフルトランジスタ（全電子式）点火制御装置を示している。この発明に係る車両用点火制御装置１は、バッテリ電源２の供給・遮断をキー操作によって切り替えることができるメインスイッチ３と、図示しないクランク軸の回転角検出パルスＰを出力するパルサコイル４と、マイクロコンピュータシステムを用いて構成された点火制御部５と、２組のイグニッションコイル６Ａ，６Ｂと、４個の点火プラグ７（＃１〜＃４）とからなる。
【００１８】
メインスイッチ３は、例えば１回路２接点構成のキースイッチ８、このキースイッチ８が正常な操作によってオン状態に切り替えられたことを示す正常操作確認信号発生手段を内蔵している。本実施の形態では、定電圧ダイオード９によって正常操作確認信号発生手段を構成している。定電圧ダイオード９に替わりに複数のダイオードを直列接続して得たダイオードレベルシフト回路や供給電圧に応じて抵抗値が非線形に変化する例えばバリスタ等を用いて正常操作確認信号発生手段を構成してもよい。さらに、定電流ダイオードや定電流回路を用いて正常操作確認信号発生手段を構成してもよい。
【００１９】
メインスイッチ３がオン位置へ切り替えられると、バッテリ電源２がメインスイッチ３を介して点火制御部５へ供給されるとともに、定電圧ダイオード９を介して正常操作確認用電圧ＶＤが点火制御部５へ供給される。バッテリ電源電圧をＶＢ，定電圧ダイオード９のツェナー電圧（降伏電圧，逆方向降下電圧）をＶＺとすると、正常操作確認用電圧ＶＤは（ＶＢ−ＶＺ）となる。なお、ダイオードレベルシフト回路やバリスタ等を用いた場合は、バッテリ電源電圧ＶＢからレベルシフト電圧またはバリスタによる降下電圧を減じた電圧が正常操作確認用電圧となる。定電流ダイオードや定電流回路を用いて場合は、定電流ダイオードや定電流回路によって供給される定電流値によって抵抗値が既知の抵抗に発生する電圧が正常操作確認用電圧となる。
【００２０】
点火制御部５は、バッテリ電源電圧ＶＢを入力として電源安定化された回路動作用電源ＶＣを供給する定電圧電源部１１と、バッテリ電源電圧ＶＢを分圧してＡ／Ｄ変換可能な電圧範囲に変換されたバッテリ電源電圧信号を出力する抵抗分圧回路１２と、正常操作確認用電圧ＶＤを分圧してＡ／Ｄ変換可能な電圧範囲に変換された正常操作確認用電圧信号を出力する抵抗分圧回路１３と、マルチプレクサ入力型のＡ／Ｄ変換器１４と、回転角検出パルスＰを波形整形して２値信号を出力する波形整形回路１５と、１チップマイクロコンピュータ（以下ＣＰＵと記す）１６と、各イグニッションコイル６Ａ，６Ｂを駆動する各駆動回路１７Ａ，１７Ｂと、図示しない回転数計（タコメータ）を駆動するための回転数計駆動部１８を備える。
【００２１】
なお、Ａ／Ｄ変換器を内蔵した１チップマイクロコンピュータを用いて部品点数の削減を図る構成としてもよい。また、水温計駆動部を備えて水温計駆動出力を供給するようにしてもよい。
【００２２】
各駆動回路１７Ａ，１７Ｂは、バッテリ電源電圧ＶＢによって充電されるコンデンサと、ＣＰＵ１６から出力される点火指令信号に基づいてコンデンサに充電された電荷をイグニッションコイル６Ａ，６Ｂの一次巻線を介して放電させる放電回路等を備える。一方のイグニッションコイル６Ａの２次巻線に発生した高圧電圧は、例えば第１気筒および第３気筒の点火プラグ７へ供給される。他方のイグニッションコイル６Ｂの２次巻線に発生した高圧電圧は、例えば第２気筒および第４気筒の点火プラグ７へ供給される。
【００２３】
Ａ／Ｄ変換器１４には、各分圧回路１２，１３で分圧されたバッテリ電源電圧信号，正常操作確認用電圧信号の他に、図示しない水温センサによって検出された冷却水温に係る水温信号，図示しないスロットル開度センサによって検出されたスロットル開度に係るスロットル開度信号等の各種の電圧信号が入力される。ＣＰＵ１６はＡ／Ｄ変換を行なう項目（バッテリ電源電圧信号，正常操作確認用電圧信号，水温信号，スロットル開度信号）を指定してＡ／Ｄ変換動作を起動させることで、各電圧信号をデジタル信号として取り込む。
【００２４】
図示しないサイドスタンドが収納状態にあるか非収納状態にあるかを示すサイドスタンド状態信号はＣＰＵ１６の入力ポートへ供給される。パルサコイル４から出力された回転角検出パルスＰは、波形整形回路１５で波形整形され２値信号へ変換されてＣＰＵ１６の割り込み入力端子へ供給される。
【００２５】
図２はこの発明に係る車両用点火制御装置の動作を示すフローチャートである。点火制御部５はバッテリ電源電圧ＶＢが供給されると動作を開始する。ＣＰＵ１６は、クランク回転角検出用パルスＰに基づいて割り込み要求が発生すると（Ｓ１）と、クランク回転角度検出処理を行ない（Ｓ２）、メインプログラムへ復帰する（Ｓ３）。
【００２６】
メインプログラムでは、クランク回転角検出用パルスＰに基づく割り込みによってクランク回転角度検出処理がなされる度に（クランク回転角検出用パルスＰに同期するかたちで）、バッテリ電源電圧ＶＢならびに正常操作確認用電圧ＶＤの測定がなされる（Ｓ４）。ＣＰＵ１６は、Ａ／Ｄ変換器１４を起動させて分圧回路１２で分圧されたバッテリ電源電圧信号を読み込む、ついで、分圧回路１２で分圧された正常操作確認用電圧信号を読み込む。ＣＰＵ１６は、デジタルデータとして読み込んだ分圧されたバッテリ電源電圧に対して分圧回路１２の分圧比に基づく換算を行なって、バッテリ電源電圧ＶＢを求める。同様に、デジタルデータとして読み込んだ分圧された正常操作確認用電圧に対して分圧回路１３の分圧比に基づく換算を行なって、正常操作確認用電圧ＶＤを求める。
【００２７】
ＣＰＵ１６は、バッテリ電源電圧ＶＢと正常操作確認用電圧ＶＤとの電圧差（ＶＢ−ＶＤ）を求め、求めた電圧差（ＶＢ−ＶＤ）が許容電圧範囲にあるか否か判定する（Ｓ５）。許容電圧範囲は定電圧ダイオード９のツェナー電圧ＶＺに基づいてツェナー電圧ＶＺのばらつきを考慮して設定している。電圧差（ＶＢ−ＶＤ）が許容電圧範囲内である場合、ＣＰＵ１６はメインスイッチ３が正常に操作されたものと判断し、次のステップＳ６で正常操作検出の回数が計数する。ここでは、正常操作検出の連続回数を計数するようにしている。したがって、前回正常操作と判定されても次に正常でないと判断された場合は正常操作連続回数はゼロにリセットされる。なお、連続回数でなく単に正常操作と判定された回数を計数するようにしてもよい。
【００２８】
電圧差（ＶＢ−ＶＤ）が許容電圧範囲外である場合、ＣＰＵ１６はメインスイッチ３が正常に操作されていないものと判断し、次のステップＳ７で不正操作検出の回数を計数する。ここでは、不正操作検出の連続回数を計数するようにしている。したがって、前回不正操作と判定されても次に正常操作と判断された場合は不正操作連続回数はゼロにリセットされる。なお、連続回数でなく単に不正操作と判定された回数を計数するようにしてもよい。
【００２９】
ステップＳ４〜ステップＳ７までの処理（メインスイッチが正常に操作されたか否かの判定処理）は、次のステップＳ８でクランク回転基準位置が検出されるまでクランク回転角検出用パルスＰに同期するかたちで繰り返される。なお、ＣＰＵ１６は、電源投入による初期化処理が完了した時点で、バッテリ電源電圧ＶＢならびに正常操作確認用電圧ＶＤの第１回目の測定ならびに第１回目の判定を行ない、その後はクランク回転角検出用パルスＰに同期するかたちでステップＳ４〜ステップＳ７までの処理を繰り返すようにしてもよい。
【００３０】
クランク回転基準位置が検出されると、ＣＰＵ１６はステップＳ９で正常操作検出の連続回数が予め設定した所定値以上であるか否かを判定する。ここで、正常操作検出の連続回数が所定値以上であれば、メインスイッチ３が正常に操作されたものと判断して、ステップＳ１１に示す点火制御処理へ移行する。正常操作検出の連続回数が所定値未満である場合は、メインスイッチ３が正常に操作されていないものと判断して処理を停止する（Ｓ１０）。なお、メインスイッチ３が正常に操作されたものと判断する正常操作検出の連続回数は、点火制御部５に設けた判定回数設定スイッチ等によって変更できるようにしてもよい。
【００３１】
また、連続回数でなく単に正常操作と判定された回数ならびに不正操作と判定された回数を計数する構成の場合は、クランク回転基準位置が検出された時点でのそれぞれの回数の多数決によって正常操作・不正操作の最終判断を行なうようにしてもよい。
【００３２】
クランク回転角検出用パルスＰに同期するかたちでメインスイッチが正常に操作されたか否かの判定処理を複数回繰り返し行なう構成であるから、クランク軸が回動されている状態においてタイマ処理等を行なうことなくクランク軸の回転速度に対応した時間間隔で複数回の判定を行なうことができる。そして、点火タイミング設定の基準となるクランク回転基準位置が検出され点火制御が可能になって時点で、複数回の判定結果に基づいて点火動作を許可するか否かの最終判断をする構成であるから、例えばスタータモータ（始動用モータ）等に大電流が供給されたことに伴うバッテリ電圧変動等による誤判定を防止して、メインスイッチ３が正常に操作されたか否かを確実に検出することができる。さらに、点火タイミング設定の基準となるクランク回転基準位置が検出され点火制御が可能になるまでの間に点火許可の判定を行なっているので、メインスイッチ３を正常に操作した時のエンジン始動性を損なうことがない。
【００３３】
ステップＳ１１の点火制御処理においてＣＰＵ１６は、クランク回転角度検出処理Ｓ２によって検出されたクランク回転角度に基づいて各気筒毎に点火タイミングを演算し、所定の点火タイミングで点火指令信号を出力し、駆動回路１７Ａ，１７Ｂ、イグニッションコイル６Ａ，６Ｂを介して各点火プラグ７（＃１，＃３），（＃２，＃４）へ高圧電圧を供給させて点火を行なう。
【００３４】
ステップＳ９で点火許可の最終判断を行なった以降は、割り込み処理ならびに点火制御処理のみが繰り返される。従来のようにステップＳ４〜ステップＳ７までの処理を継続する必要がないので、エンジン回転数が高速になった場合でも点火制御処理Ｓ１１を支障なく実行できる。
【００３５】
ＣＰＵ１６は、クランク回転基準位置が検出される周期に基づいてエンジンの回転数を演算し、その結果を回転数計駆動部１８を介してタコメータ駆動出力として図示しないタコメータへ供給するようにしている。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明に係る車両点火制御装置は、点火制御部にバッテリ電源が供給された時点から予め設定されたタイミングまでの間に正常操作確認信号に基づいて点火可否判定を行なう構成としたので、点火動作開始後は点火制御のみを行なうことができる。すなわち、点火動作開始後は点火可否判定を行なわないので、この点火可否判定処理に伴う制約が解消され、点火制御処理の高速に効率良く実行することができる。
【００３７】
なお、クランク回転角検出用パルスに基づいて点火タイミングを設定するためのクランク回転角基準位置が検出されるまでの間に点火可否判定を行なうことで、正常操作時の始動性を損なうことなく正常でない操作によるエンジン始動を阻止することができる。
【００３８】
また、点火可否判定は正常操作確認信号に基づいてメインスイッチが正常に操作されたことが複数回連続して検出された場合に点火可と判定する構成とすることで、例えばスタータモータ駆動時等の大電流供給に伴うバッテリ電源電圧の変動による誤判定を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る車両用点火制御装置のブロック構成図である。
【図２】この発明に係る車両用点火制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】従来の車両用点火制御装置のブロック構成図である。
【図４】従来の車両用点火制御装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…車両用点火制御装置、３…メインスイッチ、４…パルサコイル、５…点火制御部、６Ａ，６Ｂ…イグニッションコイル、７…点火プラグ、８…キースイッチ、９…正常操作確認信号発生手段を構成する定電圧ダイオード、１２，１３…抵抗分圧回路、１４…Ａ／Ｄ変換器、１５…波形整形回路、１６…ＣＰＵ（１チップマイクロコンピュータ）、１７Ａ，１７Ｂ…駆動回路、Ｐ…クランク角検出用パルス、ＶＢ…バッテリ電源電圧、ＶＤ…正常操作確認用電圧。
【発明の属する技術分野】
この発明は車両用点火制御装置に係り、詳しくは、エンジンの始動時に車両盗難防止の判定を行なうようにした車両用点火制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、メインスイッチの内部に例えば定電圧ダイオード等の非線形素子を組み込んでおき、この非線形素子に生成される特定の電圧が検出された場合にエンジンの点火を許可するようにした点火制御装置を、特願平７−２５２２３２号で先に提案している。
【０００３】
図３は先願での車両用点火制御装置のブロック構成図である。メインスイッチ（キースイッチ）１０１は、定電圧ダイオード１０２を内蔵している。メインスイッチ１０１がキー操作によってオン位置へ切り替えられると、バッテリ電源１０３がこのメインスイッチ１０１を介して点火制御部１０４へ供給されるとともに、定電圧ダイオード１０２を介して正常操作確認用電圧ＶＤが点火制御部１０４へ供給される。バッテリ電源電圧をＶＢ，定電圧ダイオード１０２のツェナー電圧（降伏電圧，逆方向降下電圧）をＶＺとすると、正常操作確認用電圧ＶＤは（ＶＢ−ＶＺ）となる。
【０００４】
点火制御部１０４は、バッテリ電源電圧ＶＢと正常操作確認用電圧ＶＤとのそれぞれの電圧を検出し、バッテリ電源電圧ＶＢと正常操作確認用電圧ＶＤとの差電圧が予め設定した許容電圧範囲内であれば、パルサコイル１０５から出力されるクランク回転角検出用パルスＰに基づいて点火タイミングを演算し、点火信号Ｓを生成してイグニッションコイル１０６へ供給して図示しないエンジンの点火を行なう。
【０００５】
図４は先願での車両用点火制御装置の動作を示すフローチャートである。点火制御部１０４はマイクロコンピュータシステムを用いて構成されており、バッテリ電源電圧ＶＢが供給されると動作を開始する。点火制御部１０４は、クランク回転角検出用パルスＰに基づいてマイクロコンピュータに割り込み要求を発生するよう構成されている。点火制御部１０４は、割り込み要求が発生すると（Ｓ１０１）、クランク回転角度検出処理を行ない（Ｓ１０２）、メインプログラムへ復帰する（Ｓ１０３）。
【０００６】
なお、クランク角検出装置等に設ける回転体の信号発生手段に、不等間隔部を設けて角度情報としてのパルスの基準位置を与え、その基準位置に基づき回転体の回転角，回転数を電気的に検出する技術は、特公平７−１１６９８３号公報等で知られている。
【０００７】
点火制御部１０４は、バッテリ電源電圧ＶＢ，正常操作確認用電圧ＶＤをそれぞれ抵抗分圧回路等で分圧し、分圧して得た各電圧をＡ／Ｄ変換器を介してデジタル電圧データへ変換してマイクロコンピュータへ供給するようにしている。
【０００８】
メインプログラムでは、バッテリ電源電圧ＶＢならびに正常操作確認用電圧ＶＤの電圧測定（電圧検出）がなされ（Ｓ１０４）、バッテリ電源電圧ＶＢと正常操作確認用電圧ＶＤとの差電圧（ＶＢ−ＶＤ）が予め設定した電圧範囲内であるか否かがチェックされる（Ｓ１０５）。点火制御部１０４は、差電圧（ＶＢ−ＶＤ）が予め設定した電圧範囲内（定電圧ダイオード１０２のツェナー電圧ＶＺ）であれば、メインスイッチ１０１が正常に操作されたものと判断し、次のステップＳ１０６で、割り込み処理によって検出されたクランク回転角度に基づいて所定のタイミングで点火制御を行なう。
【０００９】
メインスイッチ１０１が正常に操作されていない場合、正常操作確認用電圧ＶＤはバッテリ電源電圧ＶＢと同じ電圧値となる。点火制御部１０４は、差電圧（ＶＢ−ＶＤ）はゼロとなるためメインスイッチ１０１が正常操作がなされていないものと判断し（Ｓ１０５）、点火動作を停止する（Ｓ１０７）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
エンジン回転数に比例してクランク回転角検出用パルスＰのパルス周期は短くなり、クランク回転角度検出処理（Ｓ１０２），点火制御処理（Ｓ１０６）を短い周期で高速に行なう必要がある。しかしながら、従来の車両用点火制御装置は、メインスイッチ１０１が正常に操作されたか否かの判断（図４に示すＳ１０４，Ｓ１０５）を継続的に行なっているため、クランク回転角度検出処理（Ｓ１０２），点火制御処理Ｓ１０６の高速化に制約を与える。
【００１１】
メインスイッチ１０１が正常に操作されたか否かの判断を継続的に行なうことで正常でない操作の検出漏れをなくすことができ、さらに、正常操作でないと判断された時点でエンジン回転数が徐々に低下するよう点火タイミングを制御したり、ほぼアイドル回転数にある状態で点火動作を停止させたりすることができるが、このために処理能力の高いマイクロプロセッサを採用するのは経済的でない。
【００１２】
この発明はこのような課題を解決するためなされたもので、点火制御処理の高速化に制約を与えることなく、正常でない操作によるエンジン始動を確実に阻止することのできる車両用点火制御装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためこの発明に係る車両用点火制御装置は、バッテリ電源の供給・遮断を切り替えるとともに、正常な切り替え操作がなされたことを示す正常操作確認信号を発生する正常操作確認信号発生手段を備えたメインスイッチと、クランク軸の回転角を検出するためのクランク回転角検出用パルスに基づいてエンジンの点火駆動を行なう点火制御部とからなり、点火制御部は、クランク回転角検出用パルスに同期して正常操作確認信号を判断することで点火可否判定を行ない、点火可否判定は、点火タイミングを設定するためのクランク回転角基準位置が検出されるまでの時間内において行なわれることを特徴とする。
また、点火可否判定は、正常操作確認信号に基づいてメインスイッチが正常に操作されたことが複数回連続して検出された場合に点火可と判定することを特徴とする。
さらに、点火制御部は、点火可否判断を行ない点火可と判断した場合には、その後点火可否判断を行なわないことを特徴とする。
【００１４】
バッテリ電源が供給された時点から予め設定されたタイミングまでの間に点火可否判定を行なうことで、点火動作開始後は点火制御のみを行なうことができる。点火動作開始後は、点火可否判定を行なわないのでこの点火可否判定処理に伴う制約が解消され、点火制御処理の高速に効率良く実行することができる。
【００１５】
なお、予め設定されたタイミングは、クランク回転角検出用パルスに基づいて点火タイミングを設定するためのクランク回転角基準位置が検出されるまでの期間とすることが望ましい。点火タイミングが設定されるまでに点火可否判定を行なうことで、正常操作時の始動性を損なうことなく正常でない操作によるエンジン始動を阻止することができる。
【００１６】
また、点火可否判定は正常操作確認信号に基づいてメインスイッチが正常に操作されたことが複数回連続して検出された場合に点火可と判定するのが望ましい。これにより、例えばスタータモータ駆動時等の大電流供給に伴うバッテリ電源電圧の変動による誤判定を防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係る車両用点火制御装置のブロック構成図である。図１は４気筒エンジンを搭載した二輪車のフルトランジスタ（全電子式）点火制御装置を示している。この発明に係る車両用点火制御装置１は、バッテリ電源２の供給・遮断をキー操作によって切り替えることができるメインスイッチ３と、図示しないクランク軸の回転角検出パルスＰを出力するパルサコイル４と、マイクロコンピュータシステムを用いて構成された点火制御部５と、２組のイグニッションコイル６Ａ，６Ｂと、４個の点火プラグ７（＃１〜＃４）とからなる。
【００１８】
メインスイッチ３は、例えば１回路２接点構成のキースイッチ８、このキースイッチ８が正常な操作によってオン状態に切り替えられたことを示す正常操作確認信号発生手段を内蔵している。本実施の形態では、定電圧ダイオード９によって正常操作確認信号発生手段を構成している。定電圧ダイオード９に替わりに複数のダイオードを直列接続して得たダイオードレベルシフト回路や供給電圧に応じて抵抗値が非線形に変化する例えばバリスタ等を用いて正常操作確認信号発生手段を構成してもよい。さらに、定電流ダイオードや定電流回路を用いて正常操作確認信号発生手段を構成してもよい。
【００１９】
メインスイッチ３がオン位置へ切り替えられると、バッテリ電源２がメインスイッチ３を介して点火制御部５へ供給されるとともに、定電圧ダイオード９を介して正常操作確認用電圧ＶＤが点火制御部５へ供給される。バッテリ電源電圧をＶＢ，定電圧ダイオード９のツェナー電圧（降伏電圧，逆方向降下電圧）をＶＺとすると、正常操作確認用電圧ＶＤは（ＶＢ−ＶＺ）となる。なお、ダイオードレベルシフト回路やバリスタ等を用いた場合は、バッテリ電源電圧ＶＢからレベルシフト電圧またはバリスタによる降下電圧を減じた電圧が正常操作確認用電圧となる。定電流ダイオードや定電流回路を用いて場合は、定電流ダイオードや定電流回路によって供給される定電流値によって抵抗値が既知の抵抗に発生する電圧が正常操作確認用電圧となる。
【００２０】
点火制御部５は、バッテリ電源電圧ＶＢを入力として電源安定化された回路動作用電源ＶＣを供給する定電圧電源部１１と、バッテリ電源電圧ＶＢを分圧してＡ／Ｄ変換可能な電圧範囲に変換されたバッテリ電源電圧信号を出力する抵抗分圧回路１２と、正常操作確認用電圧ＶＤを分圧してＡ／Ｄ変換可能な電圧範囲に変換された正常操作確認用電圧信号を出力する抵抗分圧回路１３と、マルチプレクサ入力型のＡ／Ｄ変換器１４と、回転角検出パルスＰを波形整形して２値信号を出力する波形整形回路１５と、１チップマイクロコンピュータ（以下ＣＰＵと記す）１６と、各イグニッションコイル６Ａ，６Ｂを駆動する各駆動回路１７Ａ，１７Ｂと、図示しない回転数計（タコメータ）を駆動するための回転数計駆動部１８を備える。
【００２１】
なお、Ａ／Ｄ変換器を内蔵した１チップマイクロコンピュータを用いて部品点数の削減を図る構成としてもよい。また、水温計駆動部を備えて水温計駆動出力を供給するようにしてもよい。
【００２２】
各駆動回路１７Ａ，１７Ｂは、バッテリ電源電圧ＶＢによって充電されるコンデンサと、ＣＰＵ１６から出力される点火指令信号に基づいてコンデンサに充電された電荷をイグニッションコイル６Ａ，６Ｂの一次巻線を介して放電させる放電回路等を備える。一方のイグニッションコイル６Ａの２次巻線に発生した高圧電圧は、例えば第１気筒および第３気筒の点火プラグ７へ供給される。他方のイグニッションコイル６Ｂの２次巻線に発生した高圧電圧は、例えば第２気筒および第４気筒の点火プラグ７へ供給される。
【００２３】
Ａ／Ｄ変換器１４には、各分圧回路１２，１３で分圧されたバッテリ電源電圧信号，正常操作確認用電圧信号の他に、図示しない水温センサによって検出された冷却水温に係る水温信号，図示しないスロットル開度センサによって検出されたスロットル開度に係るスロットル開度信号等の各種の電圧信号が入力される。ＣＰＵ１６はＡ／Ｄ変換を行なう項目（バッテリ電源電圧信号，正常操作確認用電圧信号，水温信号，スロットル開度信号）を指定してＡ／Ｄ変換動作を起動させることで、各電圧信号をデジタル信号として取り込む。
【００２４】
図示しないサイドスタンドが収納状態にあるか非収納状態にあるかを示すサイドスタンド状態信号はＣＰＵ１６の入力ポートへ供給される。パルサコイル４から出力された回転角検出パルスＰは、波形整形回路１５で波形整形され２値信号へ変換されてＣＰＵ１６の割り込み入力端子へ供給される。
【００２５】
図２はこの発明に係る車両用点火制御装置の動作を示すフローチャートである。点火制御部５はバッテリ電源電圧ＶＢが供給されると動作を開始する。ＣＰＵ１６は、クランク回転角検出用パルスＰに基づいて割り込み要求が発生すると（Ｓ１）と、クランク回転角度検出処理を行ない（Ｓ２）、メインプログラムへ復帰する（Ｓ３）。
【００２６】
メインプログラムでは、クランク回転角検出用パルスＰに基づく割り込みによってクランク回転角度検出処理がなされる度に（クランク回転角検出用パルスＰに同期するかたちで）、バッテリ電源電圧ＶＢならびに正常操作確認用電圧ＶＤの測定がなされる（Ｓ４）。ＣＰＵ１６は、Ａ／Ｄ変換器１４を起動させて分圧回路１２で分圧されたバッテリ電源電圧信号を読み込む、ついで、分圧回路１２で分圧された正常操作確認用電圧信号を読み込む。ＣＰＵ１６は、デジタルデータとして読み込んだ分圧されたバッテリ電源電圧に対して分圧回路１２の分圧比に基づく換算を行なって、バッテリ電源電圧ＶＢを求める。同様に、デジタルデータとして読み込んだ分圧された正常操作確認用電圧に対して分圧回路１３の分圧比に基づく換算を行なって、正常操作確認用電圧ＶＤを求める。
【００２７】
ＣＰＵ１６は、バッテリ電源電圧ＶＢと正常操作確認用電圧ＶＤとの電圧差（ＶＢ−ＶＤ）を求め、求めた電圧差（ＶＢ−ＶＤ）が許容電圧範囲にあるか否か判定する（Ｓ５）。許容電圧範囲は定電圧ダイオード９のツェナー電圧ＶＺに基づいてツェナー電圧ＶＺのばらつきを考慮して設定している。電圧差（ＶＢ−ＶＤ）が許容電圧範囲内である場合、ＣＰＵ１６はメインスイッチ３が正常に操作されたものと判断し、次のステップＳ６で正常操作検出の回数が計数する。ここでは、正常操作検出の連続回数を計数するようにしている。したがって、前回正常操作と判定されても次に正常でないと判断された場合は正常操作連続回数はゼロにリセットされる。なお、連続回数でなく単に正常操作と判定された回数を計数するようにしてもよい。
【００２８】
電圧差（ＶＢ−ＶＤ）が許容電圧範囲外である場合、ＣＰＵ１６はメインスイッチ３が正常に操作されていないものと判断し、次のステップＳ７で不正操作検出の回数を計数する。ここでは、不正操作検出の連続回数を計数するようにしている。したがって、前回不正操作と判定されても次に正常操作と判断された場合は不正操作連続回数はゼロにリセットされる。なお、連続回数でなく単に不正操作と判定された回数を計数するようにしてもよい。
【００２９】
ステップＳ４〜ステップＳ７までの処理（メインスイッチが正常に操作されたか否かの判定処理）は、次のステップＳ８でクランク回転基準位置が検出されるまでクランク回転角検出用パルスＰに同期するかたちで繰り返される。なお、ＣＰＵ１６は、電源投入による初期化処理が完了した時点で、バッテリ電源電圧ＶＢならびに正常操作確認用電圧ＶＤの第１回目の測定ならびに第１回目の判定を行ない、その後はクランク回転角検出用パルスＰに同期するかたちでステップＳ４〜ステップＳ７までの処理を繰り返すようにしてもよい。
【００３０】
クランク回転基準位置が検出されると、ＣＰＵ１６はステップＳ９で正常操作検出の連続回数が予め設定した所定値以上であるか否かを判定する。ここで、正常操作検出の連続回数が所定値以上であれば、メインスイッチ３が正常に操作されたものと判断して、ステップＳ１１に示す点火制御処理へ移行する。正常操作検出の連続回数が所定値未満である場合は、メインスイッチ３が正常に操作されていないものと判断して処理を停止する（Ｓ１０）。なお、メインスイッチ３が正常に操作されたものと判断する正常操作検出の連続回数は、点火制御部５に設けた判定回数設定スイッチ等によって変更できるようにしてもよい。
【００３１】
また、連続回数でなく単に正常操作と判定された回数ならびに不正操作と判定された回数を計数する構成の場合は、クランク回転基準位置が検出された時点でのそれぞれの回数の多数決によって正常操作・不正操作の最終判断を行なうようにしてもよい。
【００３２】
クランク回転角検出用パルスＰに同期するかたちでメインスイッチが正常に操作されたか否かの判定処理を複数回繰り返し行なう構成であるから、クランク軸が回動されている状態においてタイマ処理等を行なうことなくクランク軸の回転速度に対応した時間間隔で複数回の判定を行なうことができる。そして、点火タイミング設定の基準となるクランク回転基準位置が検出され点火制御が可能になって時点で、複数回の判定結果に基づいて点火動作を許可するか否かの最終判断をする構成であるから、例えばスタータモータ（始動用モータ）等に大電流が供給されたことに伴うバッテリ電圧変動等による誤判定を防止して、メインスイッチ３が正常に操作されたか否かを確実に検出することができる。さらに、点火タイミング設定の基準となるクランク回転基準位置が検出され点火制御が可能になるまでの間に点火許可の判定を行なっているので、メインスイッチ３を正常に操作した時のエンジン始動性を損なうことがない。
【００３３】
ステップＳ１１の点火制御処理においてＣＰＵ１６は、クランク回転角度検出処理Ｓ２によって検出されたクランク回転角度に基づいて各気筒毎に点火タイミングを演算し、所定の点火タイミングで点火指令信号を出力し、駆動回路１７Ａ，１７Ｂ、イグニッションコイル６Ａ，６Ｂを介して各点火プラグ７（＃１，＃３），（＃２，＃４）へ高圧電圧を供給させて点火を行なう。
【００３４】
ステップＳ９で点火許可の最終判断を行なった以降は、割り込み処理ならびに点火制御処理のみが繰り返される。従来のようにステップＳ４〜ステップＳ７までの処理を継続する必要がないので、エンジン回転数が高速になった場合でも点火制御処理Ｓ１１を支障なく実行できる。
【００３５】
ＣＰＵ１６は、クランク回転基準位置が検出される周期に基づいてエンジンの回転数を演算し、その結果を回転数計駆動部１８を介してタコメータ駆動出力として図示しないタコメータへ供給するようにしている。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明に係る車両点火制御装置は、点火制御部にバッテリ電源が供給された時点から予め設定されたタイミングまでの間に正常操作確認信号に基づいて点火可否判定を行なう構成としたので、点火動作開始後は点火制御のみを行なうことができる。すなわち、点火動作開始後は点火可否判定を行なわないので、この点火可否判定処理に伴う制約が解消され、点火制御処理の高速に効率良く実行することができる。
【００３７】
なお、クランク回転角検出用パルスに基づいて点火タイミングを設定するためのクランク回転角基準位置が検出されるまでの間に点火可否判定を行なうことで、正常操作時の始動性を損なうことなく正常でない操作によるエンジン始動を阻止することができる。
【００３８】
また、点火可否判定は正常操作確認信号に基づいてメインスイッチが正常に操作されたことが複数回連続して検出された場合に点火可と判定する構成とすることで、例えばスタータモータ駆動時等の大電流供給に伴うバッテリ電源電圧の変動による誤判定を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る車両用点火制御装置のブロック構成図である。
【図２】この発明に係る車両用点火制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】従来の車両用点火制御装置のブロック構成図である。
【図４】従来の車両用点火制御装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…車両用点火制御装置、３…メインスイッチ、４…パルサコイル、５…点火制御部、６Ａ，６Ｂ…イグニッションコイル、７…点火プラグ、８…キースイッチ、９…正常操作確認信号発生手段を構成する定電圧ダイオード、１２，１３…抵抗分圧回路、１４…Ａ／Ｄ変換器、１５…波形整形回路、１６…ＣＰＵ（１チップマイクロコンピュータ）、１７Ａ，１７Ｂ…駆動回路、Ｐ…クランク角検出用パルス、ＶＢ…バッテリ電源電圧、ＶＤ…正常操作確認用電圧。
Claims (3)
- バッテリ電源の供給・遮断を切り替えるとともに、正常な切り替え操作がなされたことを示す正常操作確認信号を発生する正常操作確認信号発生手段を備えたメインスイッチと、
クランク軸の回転角を検出するためのクランク回転角検出用パルスに基づいてエンジンの点火駆動を行なう点火制御部とからなり、
前記点火制御部は、前記クランク回転角検出用パルスに同期して前記正常操作確認信号を判断することで点火可否判定を行ない、
前記点火可否判定は、点火タイミングを設定するためのクランク回転角基準位置が検出されるまでの時間内において行なわれることを特徴とする車両用点火制御装置。 - 前記点火可否判定は、前記正常操作確認信号に基づいて前記メインスイッチが正常に操作されたことが複数回連続して検出された場合に点火可と判定することを特徴とする請求項１記載の車両用点火制御装置。
- 前記点火制御部は、点火可否判断を行ない点火可と判断した場合には、その後点火可否判断を行なわないことを特徴とする請求項１または２記載の車両用点火制御装置。
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