JP2813665B2 - 点火時期制御装置 - Google Patents
点火時期制御装置Info
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- time
- ignition timing
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車用エンジンの点火時期制御装置に係
り、詳しくは、クランク角基準信号からの時間によって
点火時期を設定する時間制御方式の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時期制御装置において、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
向上させたるために、例えば、特開昭60−6071号公報に
示されるように、エンジン回転数を平均化処理した値と
エンジン回転数との差に基づいて点火時期を補正するこ
とにより点火進角の適正量を求め、車両に生じるショッ
クやしゃくりを低減できるようにしたものがある。 また、特開昭60−32974号公報に示されるように、エ
ンジン始動後、所定時間以上経過し、かつエンジン回転
数が所定値以上の時、平均化処理を行ったエンジン回転
数データを用いて点火時期を演算することにより、エン
ジン回転数上昇に伴う過進角を防止し、また高速回転時
の点火時期のばらつきを減少するようにしたものもあっ
た。 【発明が解決しようとする問題点】 ところで、通常、点火時期は、クランク角度データ
で、エンジン回転数や吸入空気流量などのエンジン運転
条件で決まる値として予めマップに格納されており、点
火時期を、設定された基準クランク角位置信号からの時
間で制御する場合、上記マップから算出された角度の値
と、その時のクランク角速度により基準クランク位置か
ら点火時期までの時間を算出し、その時間に基づいて点
火の制御を行う。このような時間制御方式の点火時期制
御は、定常状態では非常に高い分解能で連続的に制御を
行うことができる。 このように、クランク角基準信号からの時間により点
火時間の制御を行う場合、クランク角度を時間に変換す
る必要があり、そのためにはクランクの回転速度，すな
わちエンジン回転数を検出しなければならない。そし
て、設定された点火時期（点火進角BTDC）をAADV，エン
ジン回転数をN,基準クランク角度をAREF，比例常数をα
とすると、基準クランク角度から点火までの時間T
ADVは、 TADV＝α×1/N×（AREF−AADV） となり、このエンジン回転数Ｎを算出するために、基準
クランク角度AREFとその回転上流側に隣接する基準クラ
ンク角度BREFとの間の時間TREFを計測する必要がある。
しかし、クランク角速度は、燃焼によるトルクの発生，
圧縮によるトルクの吸収などで１サイクル中でも変化す
るので、基準クランク角度間の時間TREFを計測する位置
により、エンジン回転数Ｎの値は変ってくる。 したがって、１サイクル中でのクランク角速度の大き
い位置で時間TREFを計測すると、点火位置AADVは進角方
向にずれ、遅い位置で計測すると遅角方向にずれ、特に
低速回転領域ではこの傾向が強く現われる。また、１サ
イクル以前に計測すれば、エンジン回転の過渡状態にお
いて、エンジン回転数Ｎの点火時期TADVに対する応答遅
れが生じ、始動時などの低速回転領域や、発進などの過
渡運転時には、点火時期を正確に制御できないという問
題があった。 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を、低速回転
領域や過渡運転時においても高精度に行えるようにする
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、複数の基準クラ
ンク角位置を検出するクランク角センサと、エンジンの
運転状態に応じて設定される点火用基準クランク角位置
から点火位置までの点火角度を時間測定用の２つの基準
クランク角位置間の回転時間に基づいて時間換算して点
火時期として設定すると共に上記クランク角センサから
の信号に応じて上記点火時期を時間制御する制御ユニッ
トとを具備する点火時期制御装置において、上記点火用
基準クランク角位置を、上記時間測定用の基準クランク
角位置間の平均クランク角速度と、上記点火用基準クラ
ンク角位置と点火位置との間の平均クランク角速度とが
略一致するように設定したことを特徴とする。 【作用】 上記構成に基づき、点火時期は適切な基準クランク角
度位置からの時間TADVで制御し、この時間TADVを算出す
るためのクランク角速度を同一サイクル内の２つの基準
クランク角度位置間の回転に要する時間TREFより検出す
るが、この基準クランク角度位置を、時間TADV間の平均
クランク角速度と時間TREF間の平均クランク角速度とが
略一致するように設定または選択して、点火時期を精度
よく制御する。 【実施例】 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第４図によっ
て説明する。 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信号を発生させるべく偶数個
の、例えば10個の突起（スリットでも良い）2a〜2jがそ
れぞれ等ピッチに配設され、これらの突起2a〜2jを検出
してクランク角パルス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、例えば基準気筒である第１気筒のTD
C前の所定クランク角度位置でパルスを発生すべく１個
の突起5a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３図に示すような
タイミングで発生し、スロットル開度を検出するスロッ
トル開度センサ７からの信号，およびエンジン冷却水温
を検出する水温センサ９などからの信号とともに、マイ
クロコンピュータ等からなり点火時期制御を行う制御ユ
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イス10a,CPU1
0b,制御プログラムや各種マップ，例えば、第４図に示
すような基本燃料噴射量マップあるいは点火角度マップ
などが格納されているROM10c,データを一時記憶するRAM
10d等からなり、所定のプログラムにしたがって基準ク
ランクパルスからの点火時刻を演算し、その点火時刻に
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を介して対応する気筒
の点火プラグ14に点火エネルギーを印加する。 次に、制御ユニット10の機能構成を示す第２図によっ
て、本発明による点火時期制御の動作を説明する。クラ
ンク基準角間時間算出手段20は、クランク角センサ３お
よびカム角センサ６からのパルス信号を入力し、カム角
パルス5aにより点火すべき気筒番号を識別するととも
に、カム角パルス5aが検出されてから順次入力されてく
るクランク角パルスの隣接しかつ最大進角された場合に
おける点火位置よりも回転上流側の２つ，例えば第３図
に示すように、第３気筒ではクランク角パルス2c,2dを
基準クランク角度位置BREF，AREFとして、その間の回転
に要した時間TREFを算出する。 次に、エンジン回転数算出手段21は、算出されたクラ
ンク基準角間時間TREFからエンジン回転数Ｎを算出し、
基本燃料噴射量設定手段22,点火角度設定手段23へ出力
する。 そして、基本燃料噴射量設定手段22は、算出されたエ
ンジン回転数N,スロットル開度センサ７からのスロット
ル開度θなどにより、第４図に示すようなマップを検索
によって基本燃料噴射量（噴射パルス幅）Tpを求め、こ
れによりインジェクタ15を駆動する。また、点火角度設
定手段23は、この基本燃料噴射量Tp,およびエンジン回
転数Ｎとにより、点火角度マップ24を検索して、点火角
度ANGSPKを、すなわち基準クランク角度位置AREF（突起
2d）から＃３点火位置AADVまでのクランク角度を設定
し、この点火角度ANGSPKを、点火時期算出手段25におい
て、クランク基準角度間時間TREF（この場合、突起2c,2
d間の角度は36°）より、基準クランク角度位置AREFか
ら点火位置TADVまでの時間，すなわち点火時間TADVを、
次式により求める。 TADV＝（ANGSPK/36°）・TREF この算出された点火時期TADVは、タイマ手段26にセッ
トされ、基準クランク角度位置TREFからのタイマ時間が
セットされた点火時期TADVに達すると、点火信号を駆動
回路11へ送出し、第３気筒の点火プラグ14に点火エネル
ギーを印加する。 ところで、エンジンの回転は１サイクルの間でも、ク
ランク角速度は第３図に示すように周期的に変化するの
で、時間TREFで角速度を求め、これに基づいて点火時期
TADVを算出するだけでは、設定された点火角度ANGSPKと
実際に点火されるクランク角位置との間にずれが生じ、
特に始動時やアイドリング時などの低速回転時にはその
ずれが大きくなる。 そこで、時間TREF計測のための２つの基準位置BREF，
AREF間の平均クランク角速度と、点火用基準位置AREFと
点火位置AADVとの間，すなわち点火角度ANGSPK間の平均
クランク角速度が一致するように同一サイクル内に、基
準クランク角度位置AREF（突起2d,2i），BREF（突起2c,
2h）を設定または選択し、基準位置AREFからの時間TADV
により点火時期を制御する。こうすると、同一サイクル
内の計測データを用いているため、エンジン回転数が過
渡的状態にあるときでも、点火時期に対する影響は非常
に小さい。また、定常運転中の低速回転領域において
も、クランク角速度の変化の影響を受けにくく、設定進
角値に高精度に点火時期を制御することができる。 【発明の効果】 以上述べたように、本発明によれば、点火時期を設定
するための基準クランク角度位置を、時間計測のための
２つの基準クランク角度位置間の平均クランク角速度
と、点火用基準クランク角度位置と点火位置との間の平
均クランク角速度とが一致するように、同一サイクル内
に設定したので、定常、低速回転領域や発進などの過渡
運転状態時にも、設定された点火進角値に点火時期を高
精度に制御できるという効果が得られる。
り、詳しくは、クランク角基準信号からの時間によって
点火時期を設定する時間制御方式の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時期制御装置において、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
向上させたるために、例えば、特開昭60−6071号公報に
示されるように、エンジン回転数を平均化処理した値と
エンジン回転数との差に基づいて点火時期を補正するこ
とにより点火進角の適正量を求め、車両に生じるショッ
クやしゃくりを低減できるようにしたものがある。 また、特開昭60−32974号公報に示されるように、エ
ンジン始動後、所定時間以上経過し、かつエンジン回転
数が所定値以上の時、平均化処理を行ったエンジン回転
数データを用いて点火時期を演算することにより、エン
ジン回転数上昇に伴う過進角を防止し、また高速回転時
の点火時期のばらつきを減少するようにしたものもあっ
た。 【発明が解決しようとする問題点】 ところで、通常、点火時期は、クランク角度データ
で、エンジン回転数や吸入空気流量などのエンジン運転
条件で決まる値として予めマップに格納されており、点
火時期を、設定された基準クランク角位置信号からの時
間で制御する場合、上記マップから算出された角度の値
と、その時のクランク角速度により基準クランク位置か
ら点火時期までの時間を算出し、その時間に基づいて点
火の制御を行う。このような時間制御方式の点火時期制
御は、定常状態では非常に高い分解能で連続的に制御を
行うことができる。 このように、クランク角基準信号からの時間により点
火時間の制御を行う場合、クランク角度を時間に変換す
る必要があり、そのためにはクランクの回転速度，すな
わちエンジン回転数を検出しなければならない。そし
て、設定された点火時期（点火進角BTDC）をAADV，エン
ジン回転数をN,基準クランク角度をAREF，比例常数をα
とすると、基準クランク角度から点火までの時間T
ADVは、 TADV＝α×1/N×（AREF−AADV） となり、このエンジン回転数Ｎを算出するために、基準
クランク角度AREFとその回転上流側に隣接する基準クラ
ンク角度BREFとの間の時間TREFを計測する必要がある。
しかし、クランク角速度は、燃焼によるトルクの発生，
圧縮によるトルクの吸収などで１サイクル中でも変化す
るので、基準クランク角度間の時間TREFを計測する位置
により、エンジン回転数Ｎの値は変ってくる。 したがって、１サイクル中でのクランク角速度の大き
い位置で時間TREFを計測すると、点火位置AADVは進角方
向にずれ、遅い位置で計測すると遅角方向にずれ、特に
低速回転領域ではこの傾向が強く現われる。また、１サ
イクル以前に計測すれば、エンジン回転の過渡状態にお
いて、エンジン回転数Ｎの点火時期TADVに対する応答遅
れが生じ、始動時などの低速回転領域や、発進などの過
渡運転時には、点火時期を正確に制御できないという問
題があった。 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を、低速回転
領域や過渡運転時においても高精度に行えるようにする
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、複数の基準クラ
ンク角位置を検出するクランク角センサと、エンジンの
運転状態に応じて設定される点火用基準クランク角位置
から点火位置までの点火角度を時間測定用の２つの基準
クランク角位置間の回転時間に基づいて時間換算して点
火時期として設定すると共に上記クランク角センサから
の信号に応じて上記点火時期を時間制御する制御ユニッ
トとを具備する点火時期制御装置において、上記点火用
基準クランク角位置を、上記時間測定用の基準クランク
角位置間の平均クランク角速度と、上記点火用基準クラ
ンク角位置と点火位置との間の平均クランク角速度とが
略一致するように設定したことを特徴とする。 【作用】 上記構成に基づき、点火時期は適切な基準クランク角
度位置からの時間TADVで制御し、この時間TADVを算出す
るためのクランク角速度を同一サイクル内の２つの基準
クランク角度位置間の回転に要する時間TREFより検出す
るが、この基準クランク角度位置を、時間TADV間の平均
クランク角速度と時間TREF間の平均クランク角速度とが
略一致するように設定または選択して、点火時期を精度
よく制御する。 【実施例】 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第４図によっ
て説明する。 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信号を発生させるべく偶数個
の、例えば10個の突起（スリットでも良い）2a〜2jがそ
れぞれ等ピッチに配設され、これらの突起2a〜2jを検出
してクランク角パルス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、例えば基準気筒である第１気筒のTD
C前の所定クランク角度位置でパルスを発生すべく１個
の突起5a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３図に示すような
タイミングで発生し、スロットル開度を検出するスロッ
トル開度センサ７からの信号，およびエンジン冷却水温
を検出する水温センサ９などからの信号とともに、マイ
クロコンピュータ等からなり点火時期制御を行う制御ユ
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イス10a,CPU1
0b,制御プログラムや各種マップ，例えば、第４図に示
すような基本燃料噴射量マップあるいは点火角度マップ
などが格納されているROM10c,データを一時記憶するRAM
10d等からなり、所定のプログラムにしたがって基準ク
ランクパルスからの点火時刻を演算し、その点火時刻に
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を介して対応する気筒
の点火プラグ14に点火エネルギーを印加する。 次に、制御ユニット10の機能構成を示す第２図によっ
て、本発明による点火時期制御の動作を説明する。クラ
ンク基準角間時間算出手段20は、クランク角センサ３お
よびカム角センサ６からのパルス信号を入力し、カム角
パルス5aにより点火すべき気筒番号を識別するととも
に、カム角パルス5aが検出されてから順次入力されてく
るクランク角パルスの隣接しかつ最大進角された場合に
おける点火位置よりも回転上流側の２つ，例えば第３図
に示すように、第３気筒ではクランク角パルス2c,2dを
基準クランク角度位置BREF，AREFとして、その間の回転
に要した時間TREFを算出する。 次に、エンジン回転数算出手段21は、算出されたクラ
ンク基準角間時間TREFからエンジン回転数Ｎを算出し、
基本燃料噴射量設定手段22,点火角度設定手段23へ出力
する。 そして、基本燃料噴射量設定手段22は、算出されたエ
ンジン回転数N,スロットル開度センサ７からのスロット
ル開度θなどにより、第４図に示すようなマップを検索
によって基本燃料噴射量（噴射パルス幅）Tpを求め、こ
れによりインジェクタ15を駆動する。また、点火角度設
定手段23は、この基本燃料噴射量Tp,およびエンジン回
転数Ｎとにより、点火角度マップ24を検索して、点火角
度ANGSPKを、すなわち基準クランク角度位置AREF（突起
2d）から＃３点火位置AADVまでのクランク角度を設定
し、この点火角度ANGSPKを、点火時期算出手段25におい
て、クランク基準角度間時間TREF（この場合、突起2c,2
d間の角度は36°）より、基準クランク角度位置AREFか
ら点火位置TADVまでの時間，すなわち点火時間TADVを、
次式により求める。 TADV＝（ANGSPK/36°）・TREF この算出された点火時期TADVは、タイマ手段26にセッ
トされ、基準クランク角度位置TREFからのタイマ時間が
セットされた点火時期TADVに達すると、点火信号を駆動
回路11へ送出し、第３気筒の点火プラグ14に点火エネル
ギーを印加する。 ところで、エンジンの回転は１サイクルの間でも、ク
ランク角速度は第３図に示すように周期的に変化するの
で、時間TREFで角速度を求め、これに基づいて点火時期
TADVを算出するだけでは、設定された点火角度ANGSPKと
実際に点火されるクランク角位置との間にずれが生じ、
特に始動時やアイドリング時などの低速回転時にはその
ずれが大きくなる。 そこで、時間TREF計測のための２つの基準位置BREF，
AREF間の平均クランク角速度と、点火用基準位置AREFと
点火位置AADVとの間，すなわち点火角度ANGSPK間の平均
クランク角速度が一致するように同一サイクル内に、基
準クランク角度位置AREF（突起2d,2i），BREF（突起2c,
2h）を設定または選択し、基準位置AREFからの時間TADV
により点火時期を制御する。こうすると、同一サイクル
内の計測データを用いているため、エンジン回転数が過
渡的状態にあるときでも、点火時期に対する影響は非常
に小さい。また、定常運転中の低速回転領域において
も、クランク角速度の変化の影響を受けにくく、設定進
角値に高精度に点火時期を制御することができる。 【発明の効果】 以上述べたように、本発明によれば、点火時期を設定
するための基準クランク角度位置を、時間計測のための
２つの基準クランク角度位置間の平均クランク角速度
と、点火用基準クランク角度位置と点火位置との間の平
均クランク角速度とが一致するように、同一サイクル内
に設定したので、定常、低速回転領域や発進などの過渡
運転状態時にも、設定された点火進角値に点火時期を高
精度に制御でき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４図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は点火時期制御装置の全体構成図、第２図は点火
時期制御装置の機能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タイムチャ
ート、第４図は基本燃料噴射量マップを示す図である。 ２…クランクプレート、2a〜2j…突起（スリット）、３
…クランク角センサ、５…カムプレート、5a…突起（ス
リット）、６…カム角センサ、10…制御ユニット、20…
クランク基準角時間算出手段、21…エンジン回転数算出
手段、22…基本燃料噴射量設定手段、23…点火角度設定
手段、25…点火時期算出手段、26…タイマ手段。
第１図は点火時期制御装置の全体構成図、第２図は点火
時期制御装置の機能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タイムチャ
ート、第４図は基本燃料噴射量マップを示す図である。 ２…クランクプレート、2a〜2j…突起（スリット）、３
…クランク角センサ、５…カムプレート、5a…突起（ス
リット）、６…カム角センサ、10…制御ユニット、20…
クランク基準角時間算出手段、21…エンジン回転数算出
手段、22…基本燃料噴射量設定手段、23…点火角度設定
手段、25…点火時期算出手段、26…タイマ手段。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
F02P 5/15
F02D 45/00 362
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．複数の基準クランク角位置を検出するクランク角セ
ンサと、エンジンの運転状態に応じて設定される点火用
基準クランク角位置から点火位置までの点火角度を時間
測定用の２つの基準クランク角位置間の回転時間に基づ
いて時間換算して点火時期として設定すると共に上記ク
ランク角センサからの信号に応じて上記点火時期を時間
制御する制御ユニットとを具備する点火時期制御装置に
おいて、 上記点火用基準クランク角位置を、上記時間測定用の基
準クランク角位置間の平均クランク角速度と、上記点火
用基準クランク角位置と点火位置との間の平均クランク
角速度とが略一致するように設定したことを特徴とする
点火時期制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28236687A JP2813665B2 (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | 点火時期制御装置 |
| GB8826100A GB2212215A (en) | 1987-11-09 | 1988-11-08 | I.c engine ignition timing control |
| DE3838022A DE3838022A1 (de) | 1987-11-09 | 1988-11-09 | System zum ueberwachen des zuendzeitpunkts einer brennkraftmaschine |
| US07/268,983 US4889095A (en) | 1987-11-09 | 1988-11-09 | Ignition timing control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28236687A JP2813665B2 (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | 点火時期制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01125563A JPH01125563A (ja) | 1989-05-18 |
| JP2813665B2 true JP2813665B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=17651472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28236687A Expired - Lifetime JP2813665B2 (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | 点火時期制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2813665B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5206525A (en) * | 1989-12-27 | 1993-04-27 | Nippon Petrochemicals Co., Ltd. | Electric element capable of controlling the electric conductivity of π-conjugated macromolecular materials |
| JP2000323208A (ja) | 1999-03-10 | 2000-11-24 | Sharp Corp | インターコネクタ、その形成方法およびその接合装置 |
| EP2224496A1 (en) * | 2007-11-22 | 2010-09-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Wiring member between elements, photoelectric conversion element, and photoelectric conversion element connecting body and photoelectric conversion module using the wiring member between elements and the photoelectric conversion element |
| JP2009176782A (ja) * | 2008-01-21 | 2009-08-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 太陽電池モジュール |
-
1987
- 1987-11-09 JP JP28236687A patent/JP2813665B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01125563A (ja) | 1989-05-18 |
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