JP2736783B2 - 点火時期制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、自動車用エンジンの点火時期制御装置に係
り、特に、クランク角の所定タイミングを検出し、これ
に基づいて点火を行う点火時期制御装置に関するもので
ある。

【従来の技術】

従来、この種の点火時期制御装置としては、例えば、
特開昭61−120918号公報に示されるように、エンジンの
クランクシャフトに同期して回転すると共に外周に多数
の突起（被検出部）を所定角度ごとに突設した回転体
と、この回転体の突起に対峙する位置に設けられた電磁
ピックアップとからなるクランク角度検出器により、ク
ランク角パルスとして制御ユニット内に取込み、このク
ランク角パルスの立上がり、あるいは立下がりを検出し
て、これに基づいてエンジン回転数の算出や、時間制御
方式などの点火時期制御を行っている。

【発明が解決しようとする課題】

ところで、上記回転体の突起の間隔を狭くすることに
より、クランク角検出の最小角度が小さくなり、制御の
分解能を向上させることができるが、電磁ピックアップ
は、磁束変化ｄφ/dtに比例した電圧信号ｅ（ｅ∝ｄφ/
dt）を出力するため、突起の間隔を狭くすると、第13図
に示すように、第１発目と第２発目の突起との間に電磁
ピックアップが位置したとき、第１発目と第２発目の突
起との間に互いに磁気干渉が生じ、第２発目の突起に移
行する際の磁速密度変化が小さくなり、第13図（ｃ）に
示すように、電磁ピックアップの出力電圧ｅも低下し、
スライスレベル以下になると、（ｄ）に示すように、適
正なクランク角パルスを得ることができなくなり、適切
な点火時期制御を行うことが不可能となる。したがっ
て、上述のように回転体の突起の間隔を狭くすることに
よる制御分解能の向上に限度があった。 本発明は、上記のような課題を解決するためになされ
たもので、回転体の外周に設けられる被検出部の間隔を
限界以上に狭くすることなく、制御分解能を向上させ、
確実な点火時期制御を行うことが可能な点火時期制御装
置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、カ
ムシャフト或いはクランクシャフトに取り付けられた回
転体の周縁部に設けられた複数の被検出部を電磁ピック
アップにより検出し、該電磁ピックアップの出力信号を
波形整形したパルス信号に基づいて点火時期を設定する
点火時期制御装置において、上記回転体の周縁部に各気
筒毎に各気筒の上死点を基準として所定角度毎に形成さ
れた複数の被検出部からなる被検出部群を有し、上記被
検出部群を構成する各被検出部間隙間と各被検出部の幅
とを等しく設定し、上記被検出部を検出した電磁ピック
アップからの出力信号を波形整形する波形整形手段と、
波形整形後のパルス信号の立ち上がり時と立ち下がり時
とのそれぞれにおいてタイミング信号を発生する逓倍手
段と、エンジン回転数及び負荷に応じ、上記被検出部群
毎によるタイミング信号のうち、低回転低負荷時には遅
角側のタイミング信号を選択し、高回転高負荷に移行す
るに従い順次進角側のタイミング信号を選択する点火時
期決定手段と、選択したタイミング信号に同期して点火
時期を制御する分周手段とを備えたことを特徴とする。 請求項２記載の発明は、カムシャフト或いはクランク
シャフトに取り付けられた回転体の周縁部に設けられた
複数の被検出部を電磁ピックアップにより検出し、該電
磁ピックアップの出力信号を波形整形したパルス信号に
基づき、エンジン始動時には、所定のクランク角度を表
すパルス信号に同期して点火時期を制御し、エンジン始
動完了後は、所定の基準クランク角位置を示すパルス信
号入力時点を基準として点火時期を時間により制御する
点火時期制御装置において、上記回転体の周縁部に各気
筒毎に各気筒の上死点を基準として所定角度毎に形成さ
れた複数の被検出部からなる被検出部群を有し、上記被
検出部群を構成する各被検出部間隙間と各被検出部の幅
とを等しく設定し、上記被検出部を検出した電磁ピック
アップからの出力信号を波形整形する波形整形手段と、
波形整形後のパルス信号の立ち上がり時と立ち下がり時
とのそれぞれにおいてタイミング信号を発生する逓倍手
段と、エンジン状態に基づいてエンジン始動時と判断さ
れる時、エンジン回転数及びエンジン冷却水温の少なく
とも一方に応じ、上記被検出部群毎によるタイミング信
号のうち、低回転或いは低水温時には遅角側のタイミン
グ信号を選択し、回転数或いは水温が上昇するに従い順
次進角側のタイミング信号を選択する始動モード検索手
段と、上記始動モード検索手段により選択されたタイミ
ング信号に同期して点火時期を制御する分周手段と、少
なくともエンジン始動完了後と判断される時、エンジン
運転状態に基づいて点火角度を設定し、更に、この点火
角度を、所定の基準クランク角位置を示すパルス信号入
力時点からの経過時間を定める点火時刻に時間換算する
点火時刻算出手段と、所定の基準クランク角位置を示す
パルス信号入力時点を基準として上記点火時刻により点
火時期を制御するタイマ手段とを備えたことを特徴とす
る。

【作用】

請求項１記載の発明では、カムシャフト或いはクラン
クシャフトに取り付けられた回転体の周縁部に、各気筒
毎に各気筒の圧縮上死点を基準として所定角度毎に形成
された複数の被検出部からなる被検出部群を設けると共
に、被検出部群を構成する各被検出部間隙間と各被検出
部の幅とを等しく設定する。そして、これら被検出部を
検出する電磁ピックアップの出力信号を波形整形してパ
ルス信号を得、逓倍手段により、このパルス信号の立ち
上がり時と立ち下がり時とのそれぞれにおいてタイミン
グ信号を発生させる。そして、エンジン回転数及び負荷
に応じ、上記被検出部群毎によるタイミング信号のう
ち、低回転低負荷時には遅角側のタイミング信号を選択
し、また、高回転高負荷に移行するに従い順次進角側の
タイミング信号を選択する。そして、この選択したタイ
ミング信号に同期して点火時期を制御する。 請求項２記載の発明では、カムシャフト或いはクラン
クシャフトに取り付けられた回転体の周縁部に、各気筒
毎に各気筒の圧縮上死点を基準として所定角度毎に形成
された複数の被検出部からなる被検出部群を設けると共
に、被検出部群を構成する各被検出部間隙間と各被検出
部の幅とを等しく設定する。そして、これら被検出部を
検出する電磁ピックアップの出力信号を波形整形してパ
ルス信号を得、逓倍手段により、このパルス信号の立ち
上がり時と立ち下がり時とのそれぞれにおいてタイミン
グ信号を発生させる。そして、エンジン状態に基づいて
始動時と判断される時には、エンジン回転数及びエンジ
ン冷却水温の少なくとも一方に応じ、逓倍手段により発
生される被検出部群毎によるタイミング信号のうち、低
回転或いは低水温時には遅角側のタイミング信号を選択
し、また、始動時において回転数が上昇し、或いは始動
時において冷却水温度が高くエンジン温度が高いほど、
順次進角側のタイミング信号を選択し、このタイミング
信号に同期して点火時期を制御する。一方、少なくとも
エンジン始動完了後と判断される時には、エンジン運転
状態に基づいて点火角度を設定して、更に、この点火角
度を、所定の基準クランク角位置を示すパルス信号入力
時点からの経過時間を定める点火時刻に時間換算し、所
定の基準クランク角位置を示すパルス信号入力時点を基
準として上記点火時刻により点火時期を制御する。

【実 施 例】

以下、本発明による点火時期制御装置の実施例を、第
１図ないし第５図に示す第１の実施例、および第６図な
いし第12図に示す第２の実施例により説明する。 （第１の実施例） 第１図ないし第５図は、本発明による点火時期制御装
置に関わる第１実施例であり、第１図（ａ）は本発明に
よる点火時期制御装置の概略構成図、第１図（ｂ）は回
転体（カムロータ）の説明図、第２図は制御ユニットの
機能ブロック図、第３図は点火時期制御手順を示すフロ
ーチャート、第４図は点火時期マップの説明図、第５図
は各信号のタイムチャートである。 第１図において、エンジンのカムシャフト１の一端に
固設されたカムロータ（回転体）２には、各気筒（図に
示すものは４気筒エンジン）の上死点（TDC）に相当す
る位置に、角度θをおいてそれぞれ複数の被検出部とし
て、例えば２個の突起（凹みでも良い）2a₁,2a₂,2b₁,2b
₂,…2d₁,2d₂からなる突起群（被検出部群）2A、2B、2
C、2Dが設けられている。この突起に対向して、カム角
センサとしての電磁ピックアップ３が配置され、磁束変
化ｄφ/dtに比例した電圧信号ｅを出力する。この電圧
信号ｅは、負荷センサとしての吸入管圧力センサ４から
の検出信号と共に、マイクロコンピュータからなる制御
ユニット10に入力される。 制御ユニット10は、入出力インタフェース10a,CPU10
b,ROM10c,RAM10dなどを備え、ROM10cに格納されている
制御プログラムに従って、エンジン回転数を算出し、第
４図に示される点火時期マップから対応する点火時期を
読出し、電磁ピックアップからの信号の立上りおよび立
下りを選択して、点火信号を出力する。この点火信号
で、駆動回路としてのトランジスタ11はオフとなり、点
火コイル12からディストリビュータ13を介して点火エネ
ルギが対応する気筒の点火プラグ14に供給される。 また、制御ユニット10は、第２図に示すような機能構
成を有し、その動作を第３図のフローチャート及び第５
図のタイムチャートによって説明する。 まず、ステップS1において、カム角センサ（電磁ピッ
クアップ）３から各気筒のTDCサイクル（第５図
（ａ））毎に発生する電圧出力（ｂ）を、波形整形手段
20にて波形整形してカムパルス（ｃ）として取込み、エ
ンジン回転数算出手段21にてエンジン回転数Ｎを算出す
ると共に、吸入管圧力センサ４からの出力を取込み、吸
入管圧力算出手段22にて吸入管圧力Ｐを、すなわちエン
ジン負荷を算出する。また、波形整形手段20からのカム
パルスは逓倍手段（逓倍回路）23にも入力され、逓倍さ
れる。すなわち、カムパルスの立下りおよび立上りの際
に、それぞれ逓倍手段23から１パルス（ｄ）が出力さ
れ、分周手段24に入力される。この場合、カムロータ２
には、夫々の気筒のTDC位置に第１の突起2a₁,2b₁,2c₁,2
d₁を、そのTDC前側に所定角度θ間隔で第２の突起2a₂,2
b₂,2c₂,2d₂が設けられ、かつ突起間隙間と突起の幅が等
しく設定されているので、第1,第２の突起が電磁ピック
アップ３を通過すると、逓倍手段23から所定クランク角
間隔で４つのパルスが出力される。 次に、ステップS2へ進み、点火時期決定手段25にて、
吸入管圧力Ｐとエンジン回転数Ｎをパラメータとして、
例えば第４図に示すように、ROM10cに予め格納されてい
る点火時期マップの各領域ａ〜ｄから、点火時期を、す
なわち、上記逓倍手段23から出力される４つのタイミン
グパルスa,b,c,dのうち、どのパルスを点火制御信号と
して用いるかを検索し、点火時期決定手段25から分周手
段24へ点火時期決定信号を送出する。 次いで、ステップS3へ移り、分周手段24にて、４つの
タイミングパルスａ〜ｄのうちから、点火時期決定信号
に基づいて対応するタイミングパルスが選択され、この
選択されたパルスが入力されたときに分周手段24から駆
動回路（トランジスタ）11へ点火信号を出力し、それを
オンからオフすることにより、点火コイル12の二次側に
高電圧が発生し、ディストリビュータ13を介して対応す
る気筒の点火プラグ14で放電を行い、着火させる。すな
わち、エンジン回転数Ｎが低く、吸入管圧力Ｐが低い場
合には、第４図のマップのように、遅角側のタイミング
パルスｄにて点火（第５図（ｈ））を行い、ＮおよびＰ
が高くなるにしたがい順次進角側のタイミングパルスｃ
→ｂ→ａ（第５図（ｇ）→（ｆ）→（ｅ））にて点火を
行う。 このように、カムパルスを逓倍して、この逓倍された
タイミングパルスを基に点火時期制御を行うようにした
ので、カムロータの突起間隔の角度θよりも小さい角
度、たとえば半分の角度で点火時期制御が行われること
となり、突起間隔を限界以上に狭めることなく、制御の
分解能を高めることができ、確実な点火時期制御が可能
となる。 なお、上記実施例では、カムロータに突起（または凹
み）を設けて電磁ピックアップにより検出するようにし
ているが、カムロータに代えて、クランクシャフトに連
設したクランクロータに突起（または凹み）を設けるよ
うにしてもよい。 さらに、上記実施例では、負荷センサとして吸入管圧
力センサ４を用いるようにしているが、吸入管圧力セン
サ４に代えて、スロットルポジションセンサ，エアフロ
ーメータ、あるいは、燃料噴射パルス幅を用いてエンジ
ン負荷を検出するようにしてもよい。 また、上記実施例では、２つの突起による２つのカム
パルスを１群として構成しているが、１群を構成する突
起の数は３個以上でもよく、適正なカムパルスを得られ
る範囲内でその数を増加させると、点火時期制御範囲
（進角量・遅角量の範囲）をより広く、より細かくする
ことができ、さらに最適な点火時期制御を行うことが可
能となる。 （第２の実施例） この実施例は、上述の第１の実施例を時間制御方式の
点火時期制御装置における始動時のみに適用したもので
ある。 従来の技術の項で述べた特開昭61−120918号公報は、
時間制御方式の点火時期制御装置であるが、エンジン始
動時には、エンジン回転数が低いので、基準クランクパ
ルス位置からの点火時刻が長くなり、かつ１つのサイク
ル内においても回転数変動が大きいため、点火時期のば
らつきが生じて円滑な始動を行えないという問題があっ
た。 このような問題を解消するため、本発明による第２実
施例は、エンジン冷態始動時には、逓倍後のタイミング
パルスのうちの遅角側のパルスにて点火を行い、エンジ
ン暖機完了の再始動時には進角側のパルスにて点火を行
わせ、いずれのエンジン状態においても良好な始動を行
えるようにしたものである。 第６図は時間制御方式の点火時期制御装置の概略構成
図、第７図はカムロータおよびクランクロータの説明
図、第８図は制御ユニットの機能ブロック図、第９図は
点火時期制御手順を示すフローチャート、第10図はクラ
ンクパルス識別手順を示すフローチャート、第11図は始
動モードにおける点火時期マップの説明図、第12図は各
信号のタイムチャートである。 第６図において、エンジンのカムシャフト１に連設さ
れた回転体としてのカムロータ２には、それぞれ90゜間
隔（４気筒エンジンの場合）で点火気筒順に、気筒番号
をｎとしてそれに１を加えた数の被検出部としての突起
（または凹み）群2A（２個の第１気筒）,2B（４個の第
３気筒）,2C（３個の第２気筒）,2D（５個の第４気筒）
が、それぞれ第１発目の突起2a,2b,2c,2dがTDC前５゜と
なるように設けられている。これに対向して、カム角セ
ンサである電磁ピックアップ３が配置される。また、エ
ンジンのクランクシャフト５に連設されたクランクロー
タ６の外周には、第７図に示すように、それぞれ２つの
クランクパルスA,Bが所定角度ごとに得られるように４
個の突起6a〜6dが、例えば、TDC前112゜でクランクパル
スＡを発生させる突起6a,6cが、続いてTDC前80゜でクラ
ンクパルスＢを発生させる突起6b,6dが設けられてい
る。これ等の突起に対向して、クランク角センサである
電磁ピックアップ７が配置され、検出されるクランクパ
ルスA,Bは、カム角センサ３からの信号および負荷セン
サとしての吸入管圧力センサ4,冷却水温センサ８の検出
信号と共に、制御ユニット10に入力される。 上記構成において、カムロータ２の第１発目の各突起
2a〜2dと、クランクロータ６の各突起6a〜6dとの配置関
係は、第７図に示すようになり、第１発目のカム突起2
a,2cおよび2b,2dが検出されてからクランク側突起6aあ
るいは6c（Ａ）が検出されるまでの間が気筒判別期間
に、クランク側突起（Ａ）6a,6cから突起（Ｂ）6b,6dま
での間が角速度検出期間となり、またクランク側突起
（Ｂ）6b,6dが検出された時点で点火用タイマがセット
される。 制御ユニット10の機能構成は第８図に示すように構成
されており、点火信号を対応する気筒の点火装置に出力
して、駆動回路としてのトランジスタ11a〜11dをオフ
し、点火コイル12a〜12dの二次側から高電圧を発生して
点火プラグ14a〜14dで放電を行い、点火させる。なお、
符号15はキースイッチである。 次に、制御ユニット10の機能構成およびその動作を、
第８図の機能構成ブロック図に基づき、第９図および第
10図のフローチャート、第12図のタイムチャートによっ
て説明する。 まず、ステップS100において、冷却水温センサ８から
の検出信号Tw、カム角センサ３からのカムパルスが取込
まれる。カム角センサ３からの出力はパルス整形手段
（波形整形手段）30で整形されてカムパルス（第12図
（ｂ））となり、逓倍手段（逓倍回路）31に入力され、
逓倍されて検出されたタイミングパルス（第12図
（ｃ））が分周手段32に入力されると共に、クランク角
センサ７からの出力信号がパルス整形手段（波形整形手
段）33にて波形整形されてクランクパルス（第12図
（ａ））となり、エンジン回転数算出手段34に入力され
てエンジン回転数N_Eが算出される。 次に、ステップS101に進み、パルス整形手段30で波形
整形されたカムパルス、及びパルス整形手段33で波形整
形されたクランクパルスが気筒判別手段35に入力され、
気筒判別が行われる。すなわち、クランクパルス入力間
のカムパルス群2A〜2Dのカムパルス数（ｎ＋１）がカウ
ントされて、次に着火すべき気筒が判別され、この気筒
判別信号は点火選択手段36へ送られる。 次いで、ステップS102へ進み、エンジン回転数算出手
段34で算出されたエンジン回転数N_Eが始動モード検索手
段37に入力され、エンジン回転数N_Eが、エンジン冷却水
温Twをパラメータとして予め設定されている所定回転数
N_O（例えば300〜400r.p.m）以下であるか否かが判別さ
れ、N_E≦N_Oのときはエンジン始動と判断されてステップ
S103へ進み、N_E＞N_Oのときには始動完了と判断してステ
ップS105へ進み、後述する時間制御により点火制御を行
う。 始動時： 上記ステップS102において、N_E≦N_Oでエンジン始動と
判断された時は、ステップS103へ進み、始動モード検索
手段37にて、例えば第11図に示すように、エンジン冷却
水温Twとエンジン回転数N_Eとをパラメータとした点火時
期マップ（予めROM10c内に格納されている）38から、水
温センサ８からのエンジン冷却水温Twとエンジン回転数
算出手段34で算出されたエンジン回転数N_Eとにより、始
動モード（始動時の点火時期）ａ〜ｄを検索する。すな
わち、逓倍後のカムパルス群（第12図（ｃ））の第１発
目のパルスa,第２発目のパルスb,第３発目のパルスc,第
４発目のパルスｄのうちからどのタイミングパルスを点
火制御信号として用いるかが検索され、始動モード検索
手段37から分周手段32に始動モード信号（ａまたはb,c,
d）が出力される。そして、エンジン回転数N_Eが低く（N
_E＜N₂）、かつ冷却水温Twも低い（Tw＜T₂）場合には、
遅角側の始動モードｄが選択されているので、遅角側の
タイミングパルスｄにて点火が行われる。（第12図
（ｇ））。次に、エンジン回転数が高く（N_E＞N₂,N_E＞N
₁、ただしN_E≦N_O）、エンジン冷却水温が高く（Tw＞T₂,
Tw＞T₁）なるに従い、順次進角側の移動モードc,b,aが
選択され、第12図（ｆ）〜（ｄ）示すように、順次進角
側のタイミングパルスｃ→ｂ→ａにて点火が行われる。 次いで、ステップS104へ進み、分周手段32では、始動
モード検索手段37からの始動モード信号（ａ〜ｄ）によ
り、例えば始動モード信号ａが入力されたときには、逓
倍後のパルス群の第１発目のタイミングパルスが分周さ
れて点火パルス作成手段39に入力され、第１発目のタイ
ミングパルスａに同期した点火パルス信号が点火パルス
作成手段39から点火選択手段36に入力されて、気筒判別
手段35からの気筒判別信号に対応した気筒のトランジス
タ11a〜11dへ点火選択手段36から点火信号を出力して対
応気筒を点火させ、第12図（ｄ）の始動モードａに示す
ように点火制御が行われる。 以上のように、エンジン始動時において、エンジン回
転数N_E、エンジン冷却水温Twが低いエンジン冷態始動時
には、遅角側の一定点火時期にて点火が行われるので円
滑な始動が可能となる。また、エンジン始動時に、エン
ジン回転数N_E,エンジン冷却水温Twが高くなるに従い、
順次進角側の始動モードｃ→ｂ→ａの点火時期制御が行
われ、そのときのエンジン暖機状態に応じた進角側の一
定点火時期にて点火させるため、燃費を少なくして円滑
に始動を行うことができる。 通常制御時： 前述のステップS102において、エンジン回転数N_Eが所
定以上（N_E＞N_O）であり、始動完了と判定された場合
は、ステップS105へ進み、クランクパルスA,Bの識別が
行われる。このクランクパルス識別は、第10図のフロー
チャートに示すように、まずステップS200にてカム角セ
ンサ３からのカムパルス（2a〜2d）およびクランク角セ
ンサ７からのクランクパルス（6a〜6d）を読み込み、次
にステップS201にて前回のクランクパルスと今回のクラ
ンクパルスとの間にカムパルス（2a〜2d）が入力したか
否かを判断し、第７図に示すように、前回のクランクパ
ルス（6d,6b）との間にカムパルス（2a,2cまたは2b,2
d）が入力されていると、ステップS202にて今回のクラ
ンクパルス（6a,6c）をクランクパルスＡとし、カムパ
ルスが入力されてないと、ステップS203にて今回のクラ
ンクパルス（6b,6d）を点火時期を設定する基準クラン
ク角位置を示すクランクパルスＢとして識別する。 次いで、ステップS106へ進み、吸入管圧力センサ４の
出力信号から吸入管圧力算出手段40で吸入管圧力Ｐを算
出し、ステップS107にて点火時期算出手段41は、エンジ
ン回転数N_Eおよび吸入管圧力Ｐとにより、ROM10cに予め
ストアされているマップから基本点火角度（進角値）AN
Gspkを読み出し、次いでステップS108へ進み、クランク
パルスA,B間の時間T₁をカウントし、次にステップS109
へ進み、点火時刻算出手段41において点火時刻Tspkを下
式より求める。 Tspk＝（T₁/θ）×ANGspk ここで、θはクランクパルスA,B間の角度（例えば第
７図に示す角速度検出期間の32゜）で、予めROM10c内に
ストアされている。 次いで、ステップS110に進み、上記点火時刻算出手段
41にて算出された点火時刻Tspkがタイマ手段42にセット
される。次に、ステップS111へ進み、上述のステップS2
03にて識別されたクランク角センサ７からのクランクパ
ルスＢ（6b,6d）によりタイマ手段42は計時を開始し、
セットされた点火時刻Tspkに達すると、ステップS112に
おいて、点火パルス信号を点火選択手段36に入力する。
この時、点火選択手段36では、点火パルス作成手段39か
らの点火パルス信号は無視し、タイマ手段42の点火パル
ス信号に同期して点火信号を、気筒判別手段35からの気
筒判別信号に対応した気筒のトランジスタ11a〜11dに対
して出力し、対応する気筒の点火プラグ14a〜14dに点火
エネルギを印加して点火させる。このようにして、通常
時は時間制御方式にて点火制御を行う。 なお、本実施例では、始動モード選択をエンジン回転
数とエンジン冷却水温とに基づいて行うようにしている
が、エンジン回転数だけ、あるいはエンジン冷却水温だ
けにより始動モード選択を行うようにしてもよい。 また、本実施例では、カムパルス群における最少カム
パルス数を２つ（第１発目および第２発目のカムパル
ス）としているが、カムパルス群の最少カムパルス数を
３つ以上（気筒番号ｎに２以上の数を加え、ｎ＋2,n＋
３…）として、逓倍後の６つ以上の始動モードのうちの
１つを選択するようにしても良く、このようにすると、
より広範囲、より細かな進角量，遅角量を得ることがで
きる。

【発明の効果】 以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、
下記の効果を有する。 １）．カムシャフト或いはクランクシャフトに取り付け
られた回転体の周縁部に、各気筒毎に各気筒の圧縮上死
点を基準として所定角度毎に形成された複数の被検出部
からなる被検出部群を設けると共に、被検出部群を構成
する各被検出部間隙間と各被検出部の幅とを等しく設定
する。そして、これら被検出部を検出する電磁ピックア
ップの出力信号を波形整形してパルス信号を得、逓倍手
段により、このパルス信号の立ち上がり時と立ち下がり
時とのそれぞれにおいてタイミング信号を発生させるの
で、回転体の外周に形成した隣接被検出部間の間隙を限
界（隣接被検出部が互いに磁気干渉して検出が不安定と
なる間隔）以上に狭くすることなく、クランク角検出の
分解能を向上することができ、且つ、定常運転時は勿論
のこと過渡運転時においても、常に、各気筒毎に実際の
クランク角に対応した正確な等角度間隔によるタイミン
グ信号を得ることができて、タイミング信号生成精度を
著しく向上することができる。 ２）．また、実際のクランク角に対応した正確な等角度
間隔によるタイミング信号に同期して点火時期が制御さ
れるため、点火時期制御の分解能を的確に向上して、確
実且つ精密な点火時期制御を行うことができ、走行性を
向上し、排気エミッションの悪化を防止することができ
る。 ３）．更に、エンジン回転数及び負荷に応じ、上記被検
出部群毎によるタイミング信号のうち、低回転低負荷時
には遅角側のタイミング信号を選択し、このタイミング
信号に同期して点火時期を制御するので、低回転低負荷
時には、点火時期が遅角化し、燃焼性を安定化すること
ができる。また、高回転高負荷に移行するに従い順次進
角側のタイミング信号を選択し、この選択したタイミン
グ信号に同期して点火時期を制御するので、高回転高負
荷に移行するに従い点火時期が順次進角化され、点火時
期の進角化による燃焼圧力を上昇してエンジン出力を向
上することができる。従って、点火時期制御精度の向上
と相成って各運転領域において常に適正且つ最適な点火
時期が得られ、点火時期制御性を向上することが可能と
なる。 請求項２記載の発明によれば、上記請求項１記載の発
明による上記１）の効果と同様の効果を得ることがで
き、また、上記請求項１記載の発明による上記２）及び
３）の効果に代え、下記の効果を有する。 ４）．エンジン状態に基づいて始動時と判断される時に
は、実際のクランク角に対応した正確な等角度間隔によ
るタイミング信号に同期して点火時期が制御されるた
め、始動時における点火時期制御の分解能を的確に向上
して、確実且つ精密な点火時期制御を行うことができ、
始動性を向上することができる。 ５）．そして、始動時と判断される時には、エンジン回
転数及びエンジン冷却水温の少なくとも一方に応じ、逓
倍手段により発生される被検出部群毎によるタイミング
信号のうち、低回転或いは低水温時には遅角側のタイミ
ング信号を選択し、このタイミング信号に同期して点火
時期を制御するので、低回転或いは低水温時には、点火
時期が遅角化して、始動初期或いはエンジン冷態始動時
において燃焼時間が長期化し、この燃焼時間の長期化に
より点火プラグの電極温度を早期に上昇して着火性を向
上し、的確に始動性を向上することができる。また、始
動時において回転数が上昇し、或いは始動時において冷
却水温度が高くエンジン温度が高いほど、順次進角側の
タイミング信号を選択し、この選択したタイミング信号
に同期して点火時期を制御するので、始動時のエンジン
回転数の上昇に伴い、或いは始動時のエンジン温度が高
温であるほど、点火時期が順次進角化され、始動時のエ
ンジン状態に応じた最適点火時期が得られると共に、点
火時期の進角により、始動完了後の点火時期への繋がり
がスムースとなり、始動時点火時期制御から始動完了後
の点火時期制御への移行に伴う点火時期の急変による燃
焼性の悪化やトルクショックを防止することができる。
従って、始動時点火時期制御精度の向上と相成って、始
動時のエンジン状態に応じ常に適正且つ最適な点火時期
が得られ、始動時における点火時期制御性を向上するこ
とが可能となる。 ６）．一方、少なくともエンジン始動完了後と判断され
る時には、エンジン運転状態に基づいて点火角度を設定
して、更に、この点火角度を、所定の基準クランク角位
置を示すパルス信号入力時点からの経過時間を定める点
火時刻に時間換算し、所定の基準クランク角位置を示す
パルス信号入力時点を基準として上記点火時刻により点
火時期を制御するので、エンジン始動完了後は、時間制
御方式による点火時期制御においてエンジン運転状態に
応じ最適な点火時期を確実に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明による点火時期制御装置の
第１の実施例で、第１図は概略構成図、第２図は制御ユ
ニットの機能ブロック図、第３図は点火時期制御手順を
示すフローチャート、第４図は点火時期マップの説明
図、第５図は各信号のタイムチャート、第６図ないし第
12図は本発明の第２の実施例で、第６図は概略構成図、
第７図はカムロータおよびクランクロータの説明図、第
８図は制御ユニットの機能ブロック図、第９図は点火時
期制御手順を示すフローチャート、第10図はクランクパ
ルス識別手順を示すフローチャート、第11図は始動モー
ドにおける点火時期マップの説明図、第12図は各信号の
タイムチャート、第13図は従来技術の問題点を説明する
図である。 １……カムシャフト、２……カムロータ（回転体）、2A
〜2D……突起群（被検出部群）、３……カム角センサ
（電磁ピックアップ）、５……クランクシャフト、６…
…クランクロータ（回転体）、6a〜6d……突起（被検出
部）、10……制御ユニット、20,30……波形整形手段
（パルス整形手段）、23,31……逓倍手段（逓倍回
路）。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カムシャフト或いはクランクシャフトに取
   り付けられた回転体の周縁部に設けられた複数の被検出
   部を電磁ピックアップにより検出し、該電磁ピックアッ
   プの出力信号を波形整形したパルス信号に基づいて点火
   時期を設定する点火時期制御装置において、 上記回転体の周縁部に各気筒毎に各気筒の上死点を基準
   として所定角度毎に形成された複数の被検出部からなる
   被検出部群を有し、 上記被検出部群を構成する各被検出部間隙間と各被検出
   部の幅とを等しく設定し、 上記被検出部を検出した電磁ピックアップからの出力信
   号を波形整形する波形整形手段と、 波形整形後のパルス信号の立ち上がり時と立ち下がり時
   とのそれぞれにおいてタイミング信号を発生する逓倍手
   段と、 エンジン回転数及び負荷に応じ、上記被検出部群毎によ
   るタイミング信号のうち、低回転低負荷時には遅角側の
   タイミング信号を選択し、高回転高負荷に移行するに従
   い順次進角側のタイミング信号を選択する点火時期決定
   手段と、 選択したタイミング信号に同期して点火時期を制御する
   分周手段とを備えたことを特徴とする点火時期制御装
   置。
2. 【請求項２】カムシャフト或いはクランクシャフトに取
   り付けられた回転体の周縁部に設けられた複数の被検出
   部を電磁ピックアップにより検出し、該電磁ピックアッ
   プの出力信号を波形整形したパルス信号に基づき、エン
   ジン始動時には、所定のクランク角度を表すパルス信号
   に同期して点火時期を制御し、エンジン始動完了後は、
   所定の基準クランク角位置を示すパルス信号入力時点を
   基準として点火時期を時間により制御する点火時期制御
   装置において、 上記回転体の周縁部に各気筒毎に各気筒の上死点を基準
   として所定角度毎に形成された複数の被検出部からなる
   被検出部群を有し、 上記被検出部群を構成する各被検出部間隙間と各被検出
   部の幅とを等しく設定し、 上記被検出部を検出した電磁ピックアップからの出力信
   号を波形整形する波形整形手段と、 波形整形後のパルス信号の立ち上がり時と立ち下がり時
   とのそれぞれにおいてタイミング信号を発生する逓倍手
   段と、 エンジン状態に基づいてエンジン始動時と判断される
   時、エンジン回転数及びエンジン冷却水温の少なくとも
   一方に応じ、上記被検出部群毎によるタイミング信号の
   うち、低回転或いは低水温時には遅角側のタイミング信
   号を選択し、回転数或いは水温が上昇するに従い順次進
   角側のタイミング信号を選択する始動モード検索手段
   と、 上記始動モード検索手段により選択されたタイミング信
   号に同期して点火時期を制御する分周手段と、 少なくともエンジン始動完了後と判断される時、エンジ
   ン運転状態に基づいて点火角度を設定し、更に、この点
   火角度を、所定の基準クランク角位置を示すパルス信号
   入力時点からの経過時間を定める点火時刻に時間換算す
   る点火時刻算出手段と、 所定の基準クランク角位置を示すパルス信号入力時点を
   基準として上記点火時刻により点火時期を制御するタイ
   マ手段とを備えたことを特徴とする点火時期制御装置。