JP2627153B2 - 点火時期制御装置 - Google Patents

点火時期制御装置

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JP2627153B2
JP2627153B2 JP62215977A JP21597787A JP2627153B2 JP 2627153 B2 JP2627153 B2 JP 2627153B2 JP 62215977 A JP62215977 A JP 62215977A JP 21597787 A JP21597787 A JP 21597787A JP 2627153 B2 JP2627153 B2 JP 2627153B2
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邦宏 阿部
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Fuji Jukogyo KK
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、自動車エンジンの点火時期制御装置に係り
詳しくは基準位置からのカム角度あるいはクランク角度
などを検出して点火時期を設定する点火時期制御装置に
関するものである。
【従来の技術】
従来、時間制御方式の点火制御装置においては、等ピ
ッチのクランク角信号のもので、基準位置検出精度を向
上させるために、例えば、特開昭54−36961号公報に示
されるように、基準角度信号を基準にして角度信号を計
数することによりパルス数を増加させて対処し、また、
特開昭59−183304号公報、特開昭60−61617号公報に示
されるように、特定のパルス位置を特に狭く設定した
り、特開昭60−47877号公報に示されるように特定のパ
ルス位置に1個削除したりして対処している。
【発明が解決しようとする問題点】
ところで、上述の先行技術の前者(特開昭54−36961
号)では、制御精度を上げた場合、失火防止の対策を行
う必要があり、パルス数を増した割りには精度が向上せ
ず、またこのパルスを処理するためのハードウェアのコ
ストアップが生じ、このコストアップを避けるためパル
スの処理をソフトウェアに負担させると、割り込みのオ
ーバヘッドが大きくなってメイン制御が大幅に食われる
という問題がある。 また、後者(特開昭59−183304号、特開昭60−61617
号、特開昭60−47877号)では、単に気筒判別を行うだ
けの手段として用いられるだけで、点火精度の向上には
何等貢献するものではない。 なお、時間制御方式の点火時期制御では、アイドリン
グ時等の低回転時において点火時期のバラツキが大きい
という問題点がある。 本発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、時間制御方式の点火時期制御装置のソフト
ウェア、ハードウェアの負担を増加させることなく、点
火時期の精度を向上させると共に、アイドリング時等の
低回転時における点火時期のバラツキを防止することが
できるようにすることを目的とする。
【問題点を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、所定のカム角度
を検出するカム角センサと、所定のクランク角度を検出
するクランク角センサと、アイドリング状態を検出する
アイドル検出手段と、上記各センサおよび検出手段から
の信号を入力して点火時期を制御する制御ユニットから
なり、通常運転時には上記クランク角センサからのクラ
ンクパルス信号に基づいて点火信号を出力すると共に、
上記アイドル検出手段によりアイドル状態が検出される
と、上記カム角センサからのカムパルス信号に基づいて
点火信号を出力するようにしたことを特徴とする。
【作用】
上記構成に基づき、カム角センサからのカムパルス信
号が、クランク角度の例えば上死点(TDC)前100゜と10
゜との間、TDC前25゜で入るように構成し、通常運転時
には、カムパルスを検出しないクランクパルス間でクラ
ンク角速度情報である周期を計算し、その周期により算
出されるエンジン回転数と吸気管圧力とに基づいて点火
時期を算出し、これを上記周期の終りのクランクパルス
(基準信号)からの時間に換算して点火させるととも
に、アイドリング時の低回転域では、カム角の変動が少
ないカムパルスを基準として点火信号を出力し、アイド
リング時の点火時期変動を少なくする。
【実 施 例】
以下、本発明の一実施例を第1図ないし第6図によっ
て説明する。第1図は点火時期制御装置の全体構成図、
第2図は点火時期制御装置の構成を示すブロック図、第
3図はクランク角度およびカム角度の検出位置を示す
図、第4図はクランクパルス及びカムパルスのタイムチ
ャート図、第5図はクランクパルス識別動作を示すフロ
ーチャート図、第6図は点火時刻演算動作を示すフロー
チャート図である。 第1図において、エンジンのクランクシャフト1に
は、クランク角度位置を検出するための円板状のクラン
クプレート2が取付けられ、その周縁上にクランク角度
の所定角度位置でパルスを発生させるべく4個の突起2
a,2b,2c,2dが、例えば突起2aはTDC前10゜に、そして90
゜おきに突起2b,2c,2dを配設し、この突起を検出してパ
ルス信号を発生するクランク角センサ3が対向して配置
されている。 一方、クランクシャフト1の2回転で1回転するカム
シャフト4には、カム角度位置を検出するための円板状
のカムプレート5が取付けられ、その周縁上にカム角度
の所定角度位置でパルスを発生させるべく90゜の等ピッ
チで、上記クランク角パルスを2種類のパルスA,Bに分
類し、かつアイドリング時には基準信号となるカムパル
スを例えばTDC前25゜で発生させるべく4個の突起5a,5
b,5c,5dを設け、このカムプレート5に対向してカム角
センサ6が配置されている。このクランク角センサ3,カ
ム角センサ6からのパルス信号は、第4図に示すような
タイミングで発生し、吸入管内圧力を検出する吸入管圧
力センサ7からの信号、およびアイドル検出手段として
アイドリング状態ではオンとなるアイドルスイッチ8か
らの信号とともに、マイクロコンピュータからなる点火
時期制御を行なう制御ユニット10に入力される。制御ユ
ニット10は、入出力インターフェース10a,CPU10b,制御
プログラムなどが格納されているROMメモリ10c,データ
を一時記憶するRAMメモリ10d等からなり、所定のプログ
ラムにしたがって点火時刻を演算し、点火信号をパワー
トランジスタ等からなる駆動回路11に与え、駆動回路11
をオンからオフにすることにより点火コイル12,ディス
トリビュータ13を介して所定気筒の点火プラグ14に点火
電圧を印加する。 次に、制御ユニット10の構成を示す第2図において、
クランクパルス識別手段20は、カム角センサ6からのパ
ルスに基づいて、クランク角センサ3からの前回と今回
とのクランクパルス間でカムパルスが入力されたかを識
別し、前回と今回とのクランクパルス間において、カム
パルス信号が入力されていると、カムパルス信号に続く
クランクパルス信号をA(2a,2c)とし、カムパルス信
号が入力されない次のクランクパルス信号をB(2b,2
d)と識別し、周期算出手段21はクランクパルスAを検
出したときの時刻と、その直後のクランクパルスBを検
出したときの時刻との差(90゜相当)により、周期
T90、すなわちクランクシャフト1の角速度情報を得
る。この角度速度情報T90は、エンジン回転数算出手段2
2において、エンジン回転数Neとして算出される。 一方、吸入管圧力センサ7からの吸入管圧力信号は、
吸入管圧力算出手段23において、エンジン負荷に対応す
る吸入管圧力Pとして算出され、この吸入管圧力Pとエ
ンジン回転数Neとに基づいて、基本点火角度検索手段24
は、マップ検索などによって基本点火角度ANGspkを求め
点火時刻算出手段25へ出力する。 そして、点火時刻算出手段25は、入力された基本点火
角度ANGspkを、周期T90すなわちクランク角速度情報に
より、基準位置を示すクランクパルスBを検出したとき
からの時間として、点火時刻Tspkを、下式により求め、 Tspk=(ANGspk/90゜)×T90 ……(1) これをタイマ手段26にセットする。タイマ手段26は、
クランクパルス識別手段20で識別されるクランクパルス
Bのパルス信号Bによって計時を開始し、セットされた
点火時刻Tspkに達すると点火時期信号を駆動回路11へ出
力し、そのパワートランジスタをオフし、先に述べたよ
うに、対応する気筒の点火プラグ14に点火電圧を印加す
る。 このようにすると、基準位置を示すクランクパルスB
(2b,2d)の信号が実点火角度に近づくので、回転数変
動が激しい加速時などにおいても、点火精度が飛躍的に
向上する。 ところで、エンジンがアイドリング状態の低回転域で
は、周期算出手段21で算出される周期T90も比較的に長
い時間となり、したがって点火角度ANGspkも長くなると
ともに、アイドリング時には1つのサイクル内において
も回転数変動があるので、点火時期のバラツキが生じ、
アイドル回転の変動が大きくなるという問題がある。 そこで、アイドルスイッチ8がオンになると、アイド
ル判定手段27はアイドリング状態と判定し、その判定信
号によってクランクパルス識別手段20以下の各手段の動
作を停止し、アイドルモード点火時刻設定手段28は、低
回転域では比較的変動が少ないカム角センサ6からのカ
ムパルス信号を基準に点火時刻を設定し、点火信号を直
接駆動回路11へ出力する。 以上の動作を第5図および第6図のフローチャート図
によって説明する。先ず、クランクパルス識別動作を示
す第5図において、ステップS100において、クランク角
センサ3からのクランクパルスおよびカム角センサ6か
らのカムパルスを読み込み、ステップS101において前回
と今回のクランクパルス間にカムパルスが入力されてい
たか否かを判断し、入力されているとステップS102にお
いて、今回のクランクパルスは突起Aによるものと判定
し、一方、カムパルスが入力されていないとステップS1
03において、今回のクランクパルスは突起Bによるも
の、すなわち基準信信号として判定する。 次に、点火時刻演算動作を示す第6図において、先ず
ステップS200でクランクパルスA,Bおよびカムパルスを
読み込み、ステップS201においてアイドルスイッチ8が
オンかオフかを判断する。そして、アイドルスイッチ8
がオフ、すなわち通常運転状態と判定すると、ステップ
S202以降の通常の点火時刻演算動作を実行する。そし
て、ステップS202において、第4図および第5図に示し
たようなクランクパルスA,Bの識別を行い、ステップS20
3においてクランクパルスAからBまで周期T90、すなわ
ちクランク角速度情報を算出し、ステップS204におい
て、このクランク角速度に基づいてエンジン回転数Neを
算出するとともに、エンジン負荷を表わす吸入管圧力P
を読み込み、これらのデータによって点火角度ANGspk
を、ステップS205において検索などにより求める。 次に、ステップS206において、点火時刻Tspkを式
(1)により求め、これをステップS207においてタイマ
手段26にセットする。その後、前に述べたように、点火
時刻Tspkに達すると、点火信号を出力する。この動作を
クランクシャフト1の半回転ごとに繰返すことにより、
順次各気筒の点火プラグ14に点火電圧を印加し着火させ
る。 一方、ステップS201において、アイドルスイッチ8が
オンのアイドル状態を判定すると、ステップS208におい
てアイドルモードを設定し、ステップS202以降の各動作
を停止するとともに、カムパルスを基準信号として点火
信号を駆動回路11へ直接送出し、安定した点火時期で点
火を行い、アイドル回転の変動を防止する。
【発明の効果】
以上速べたように、本発明によれば、カムパルスを検
出しないクランクパルス間でクランク角速度情報となる
周期を求め、この周期に基づいて点火時期を計算して点
火時刻に換算し、その時刻に達すると点火信号を出力す
るように制御するとともに、アイドリング時にはカムパ
ルスに基づいて点火信号を出力するようにしたので、通
常運転時における点火時期制御の精度が向上するととも
に、時間制御方式の点火時期制御の欠点であったアイド
ル点火時期のバラツキを、ハードウェアやソフトウェア
の負担を増大させることなく抑えることができ、アイド
ル回転数の変動を小さくすることが可能になるという効
果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第6図は本発明の一実施例を示すものであ
り、第1図は点火時期制御装置の全体構成図、第2図は
点火時期制御装置の構成を示すブロック図、第3図はク
ランク角度およびカム角度の検出位置を示す図、第4図
はクランクパルスおよびカムパルスのタイムチャート
図、第5図はクランクパルス識別動作を示すフローチャ
ート図、第6図は点火時刻演算動作を示すフローチャー
ト図である。 1……クランクシャフト、2……クランクプレート、2a
〜2d……突起、3……クランク角センサ、4……カムシ
ャフト、5……カムプレート、5a〜5d……突起、6……
カム角センサ、8……アイドル検出手段(アイドルスイ
ッチ)、10……制御ユニット、20……クランクパルス識
別手段、21……周期算出手段、24……基本点火角度検索
手段、25……点火時刻算出手段、26……タイマ手段、28
……アイドルモード点火時刻設定手段。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定のカム角度を検出するカム角センサ
    と、所定のクランク角度を検出するクランク角センサ
    と、アイドリング状態を検出するアイドル検出手段と、
    上記各センサおよび検出手段からの信号を入力して点火
    時期を制御する制御ユニットからなり、 通常運転時には上記クランク角センサからのクランクパ
    ルス信号に基づいて点火信号を出力すると共に、上記ア
    イドル検出手段によりアイドル状態が検出されると、上
    記カム角センサからのカムパルス信号に基づいて点火信
    号を出力するようにしたことを特徴とする点火時期制御
    装置。
JP62215977A 1987-08-28 1987-08-28 点火時期制御装置 Expired - Lifetime JP2627153B2 (ja)

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JPS61213714A (ja) * 1985-03-20 1986-09-22 Toyota Motor Corp クランク角検出装置
JPS6232285A (ja) * 1985-08-05 1987-02-12 Nippon Denso Co Ltd 内燃機関の点火制御装置

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