JPH01305163A - エンジンの点火時期制御装置 - Google Patents

エンジンの点火時期制御装置

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JPH01305163A
JPH01305163A JP63133828A JP13382888A JPH01305163A JP H01305163 A JPH01305163 A JP H01305163A JP 63133828 A JP63133828 A JP 63133828A JP 13382888 A JP13382888 A JP 13382888A JP H01305163 A JPH01305163 A JP H01305163A
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JP
Japan
Prior art keywords
crank
rotor
control device
ignition
angle
Prior art date
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Pending
Application number
JP63133828A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunihiro Abe
邦宏 阿部
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Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
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Priority to GB8912200A priority patent/GB2219452B/en
Priority to US07/358,164 priority patent/US4928649A/en
Priority to DE3917580A priority patent/DE3917580A1/de
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04FTIME-INTERVAL MEASURING
    • G04F5/00Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards

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】 【産業上の利用分野】
本発明は、時間制御方式にて点火時期制御を行うエンジ
ンの点火時期制御装置に関する。
【従来の技術】
従来、エンジンのクランクシャフトに同期して回転する
ロータに、所定クランク角度毎に被検出部を設け、上記
ロータの外周に対設したクランク角センサからの出力信
号を電子制御装置(マイクロコンピュータ)に入力して
、ロータが所定クランク角度θ回転するのに要した時間
Tθを求め、この時間Tθを上記所定クランク角度θで
除算して周期f(=Tθ/θ−1/ω;ここで、ωは角
速度)を算出し、この周期fからエンジン回転数Nを算
出し、エンジン負荷と上記エンジン回転数Nとを制御パ
ラメータとして基本点火角度θSPKわ求め、この基本
点火角度θSPHに上記周期fを乗算して、基準クラン
ク位置から点火するまでの時間、ずなわち点火時刻TS
PK(=θSPK −f ”)を算出し、この点火時刻
TSPにに基づいて点火時期制御を行う時間制御方式の
点火時期制御装置が知られている。 なお、時間制御方式の点火時期制御装置に関連するもの
として特開昭60−85256号公報がある。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の時間制御方式の点火時期制御装置
では、点火時刻T SPKを算出する際に、ロータが所
定クランク角度θ回転するのに要した時間Tθを所定ク
ランク角度θで除算して、周期f(=Tθ/θ)を算出
する必要がある。 すなわち、マイクロコンピュータにおける除算処理は、
分子(時間Tθ)に対して分母(所定クランク角度θ)
を何回減算できたかをカウントして、除算を行うように
している。 このため、点火時刻を算出する際に演算処理時間を大幅
に要し、特に、エンジン高回転域では、エンジン1回転
当りに要する時間が減少するため、点火時刻演算処理時
間が不足し、適切な点火時期制御を行うことができず、
これに対処するには大容量のマイクロコンピュータを用
いなければならず、コストアップを招くという問題があ
った。 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、大容
量のマイクロコンピュータを用いることなく、点火時刻
を正確に算出することができ、エンジン高回転域におい
ても、適切に点火時期制御を行うことができるエンジン
の点火時期制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するため、本発明によるエンジンの点火時期制御装置
は、エンジンのクランクシャフトに同期して回転するロ
ータに所定クランク角度で複数の被検出部を設け、上記
ロータの外周に対設したクランク角センサからの出力信
号を電子制御装置に入れて周期を算出し、上記周期を基
に基準クランク角位置からの点火時刻を設定するエンジ
ンの点火時期制御装置において、上記ロータに形成する
第1の被検出部と第2の被検出部との間の周期検出期間
角度をK・2′ (但し、Kは上記電子制御装置の最少
分解能、nは自然数)とし、上記電子制御装置に、上記
クランク角センサからの出力信号を入力して、周期検出
期間角度。 上記ロータが回転するのに要した時間に基づき、上記点
火時刻を算出するよう構成しており、上記第1の被検出
部と第2の被検出部との間の周期検出期間角度をK・2
1とし、周期算出手段にて周期検出角度、ロータが回転
するのに要した時間を求め、上記時間をシフト処理して
点火時刻を設定することが可能となり、点火時刻演算処
理時間が大幅に短縮され、かつ、点火時刻を正確に算出
することができる。
【実 施 例】
以下、本発明の一実施例を第1図ないし第5図に基づい
て説明する。 第1図はロータの説明図、第2図は本発明による点火時
期制御装置の全体概略図、第3図は点火時期制御装置の
機能ブロック図、第4図は点火時期制御手順を示すフロ
ーチャート、第5図は2進数データのシフト例を示す図
である。 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ロータとしての円板状の
クランクロータ2が固設されており、このクランクロー
タ2の外周にクランク角センサ(電磁ピックアップ)3
が対設されている。 第1図に示すように、上記クランクロータ2の外周には
、各気筒(#1.#2と#3.#4)の基準クランク角
を示す第1の被検出部としての突起2aと、後述する周
期fを算出する際の基準点となる第2の被検出部として
の突起2bとが各々対称な位置に配設されている。 上記突起2aのセット角θ1は、図においては例えばB
TDC83°で、また、基準クランク角を示す突起2a
から突起2bまでの角度(周期検出期間の角度)θ2は
、K・2″にて設定されている。 ここで、Kはマイクロコンピュータの制御分解能であり
、マイクロコンピュータ内の制御分解能は通常1btt
<ビット)であり、K=1である。 また、nは自然数(口=1.2.3,4.5・・・)で
ある。 すなわち、上記開き角θ2は θ2=K・2” =2’ 、4″′、8°、16°。 32° 、 64° ・・・ に設定されており、図においては、例えばθ2=32°
 (n=5)に設定されている。 上記クランク角センサ3では、上記クランクロータ2の
各突起2a、 2bがヘッドを通過する際の磁束変化に
より生ずる交流電圧を取出して各気筒毎の基準クランク
角を検出するための基準クランク角(G)信号、および
周期fを算出する際の基準点となる基準回転角(Ne)
信号を出力する。 また、符号4は電子制御装置(マイクロコンピュータ)
で、この電子制御装置4のCPU (中央演3L処理装
置)5 、ROM6 、RAM? 、およびI10イン
ターフェイス8がパスライン9を介して互いに接続され
ており、このI10インターフェイス8の入力ボートに
、上記クランク角センサ3、および負荷検出センサの一
例である吸入管圧力センサ10が接続され、また、この
I10インターフェイス8の出力ボートに、駆動手段と
してのパワートランジスタ11のベースが接続されてい
る。 また、上記パワートランジスタ11のコレクタに点火コ
イル12の一次巻線が接続され、この点火コイル12の
二次巻線がディストリビュータ13を介して各点火プラ
グに選択的に導通自在とされている。 一方、上記電子制御装置4のROM6には、制御プログ
ラムおよび点火時期マツプM P IGなどの固定デー
タが記憶されており、また、上記RAM7は、データ処
理した後の上記クランク角センサ3および吸入管圧力セ
ンサ10の出力信号をデータとして格納する。また、上
記CPU5では、ROM6に記憶されている制御プログ
ラムに従い、上記RAM7に記憶された各種データに基
づき点火時期を演算する。 (制御手段のm能構成) 第3図に示すように上記電子制御装置4は、クランクパ
ルス判別手段151周期算出手段16.エンジン回転数
算出手段17.吸入管圧力算出手段18゜基本点火角度
検索手段19.上記ROM6に記憶されている点火時期
マツプM P IQ、点火時刻算出手段20.タイマ手
段21で構成されている。 クランクパルス判別手段15では、クランク角センサ3
の出力信号が、クランクロータ2の突起2aを検出した
G信号か、突起2bを検出したNe信号かを判別する。 すなわち、まず、上記クランク角センサ3から最初に入
力される信号を基準として、次に入力される信号までの
時間(T1)を計測し、次いで、この信号を基準として
その次に入力される信号までの時間(T2)を計測する
。 そして、上記両時間を比較しT2<TIの場合、次に入
力される信号はクランクロータ2の突起2bを検出する
Ne信号(周期を計測する際の基準信号)であることが
予測できる。 一方、T2>TIの場合、次に入力される信号は、クラ
ンクロータ2の突起2aを検出するG信号(基準クラン
ク角を検出する信号)であることが予測できる。そして
、上記G信号が検出された場合、上記タイマ手段21ヘ
トリガ信号を出力する。 周期算出手段16では、上記クランクパルス判別手段1
5で判別したNe信号を検出したときから、次のG信号
を検出するまでの時間′rθを2進数データとして求め
、RAM7の所定アドレスに格納するとともに、このデ
ータを上記CPU5のアキュムレータに取込み、これを
n同右ヘシフトして周期fを求める。 すなわち、上述のように、本実施例では、上記周期検出
期間角度θ2をK・2・に設定しており、例えばθ2=
32°に設定されている場合にはn=5であり、上記R
OM6に格納されている制御プログラムにてn=5回の
シフト命令を与える。 第5図に示すように、例えばNe信号を検出したときか
ら、次のG信号を検出するまでの時間。 すなわち、クランクシャフト1に固設されたクランクロ
ータ2がθ2  (=32°)回転するのに要した時間
がTθ=1000μsecであった場合には、これを2
進数データとすると1111100100であり、これ
をCP tJ 5のアキュムレータACに取込み、上記
制御プログラムによりn−5回の右シフト命令を与え、
上記cpusのアキュムレータAC内の2進数データは
、11111となり、これを10進数に変換すれば31
であり、1000、usec/32°の周期f(=1/
ω;ωは角速度)の演算が完了したことになる。 エンジン回転数算出手段17では、上記周期算出手段1
Gで算出した周期fからエンジン回転数Nを算出する。 吸入管圧力算出手段18では、吸入管圧力センサ10の
出力信号からエンジン負荷1、を算出する。 基本点火角度検索手段19では、上記エンジン回転数算
出手段17で算出したエンジン回転数Nと、上記吸入管
圧力算出手段18で算出したエンジン負荷りとをパラメ
ータとして、点火時期マツプMPIGの該当アドレスを
特定し、この該当アドレスに書き込まれている基本点火
角度θSPにを続出し、あるいは補間計算により求める
。 点火時刻算出手段20では、上記周期算出手段16で算
出した周期でと、上記基本点火角度検索手段19で検索
した基本点火角度θSPにとに基づき点火時刻T SP
Kを TSPに=θSPに・f にて求める。 上記点火時刻T SPKは、上記クランクパルス判別手
段15から出力されるG信号(クランクロータ2の基準
クランク角1例えばBTDC83°を示す突起2aを検
出した信号)を基準に設定される。 タイマ手段21では、上記クランクパルス判別手段15
から出力されなG信号をトリガ信号として、上記点火時
刻算出手段20で算出した点火時刻TSPにの計時を開
始し、点火時刻TSPにに達すると、パワートランジス
タ11へ点火信号を出力する。 (制御手順) 次に実施例の制御手順について、第4図のフローチャー
トに従って説明する。 まず、ステップ5101において、クランクセンサ3か
らの出力信号が、クランクロータ2の突起2aを検出し
たG信号か、突起2bを検出したNe信号かを判別する
。 次いで、ステップ8102に進み、Ne信号を検出した
ときから、次のG信号が検出されるまでの時間Tθをカ
ウントして、ステラ7’5103へ進み、上記時間Tθ
を、2進数データとしてCPU5のアキュムレータAC
に取込み、R,OM 6に格納されている制御プログラ
ムにより、周期検出期間角度θ2=K・2″に対応した
0回の右シフト命令を与え、上記アキュムレータAC内
のデータを1回右シフトして周期fを算出する。このよ
うに、Ne信号を検出したときから、次のG信号が入力
されるまでの時間Tθを2進数データとして、これをn
同右シフI・するだけで周期fが算出されるため、演算
処理時間が大幅に短縮される。 次いで、ステップ5104に進み、上記ステップ510
3で求めた周期fを基にエンジン回転数Nを算出すると
ともに、吸入管圧力センサ10からの出力信号を基にエ
ンジン負荷L′@−算出する。 次いで、ステップ5105に進み、上記ステップ510
4で算出したエンジン回転数Nとエンジン負荷しをパラ
メータとして、点火時期マツプMl)IGから基本点火
角度θSPKを検索する。 その後、ステップ8106へ進み、上記ステップ510
3で求めた周期fと、上記ステップ5105で検索した
基本点火角度θSPにとに基づき、上記クランク角セン
サ3の基準クランク角を検出するG 18号が出力され
たときを基準とする点火時刻’rspにを算出する(T
SPに一θ5PK−f)。 そして、ステップ8107で、上記点火時刻TSPにが
タイマ手段21にセットされ、上記G信号をトリガ信号
として計時が開始され、セットされた点火時刻TSPに
に達すると点火時刻算出手段20を介して点火コイル1
2へ点火信号を出力し、点火コイル12の一次巻線が遮
断され、ディストリビュータ13により所定の気筒の点
火プラグ14を点火する。 なお、本実施例では、クランクロータ2に被検出部とし
ての突起2a、 2bを設けるようにしているが、上記
突起2a、 2bに代え、スリットをクランクロータ2
に設けるようにしてもよい。 さらに、本実施例においては、負荷センサを吸入管圧力
センサとして説明したが、エンジン負荷を検出するため
、吸入管圧力センナに代え、エアフローメータ、スロッ
トルポジションセンサ、あるいは燃料噴射パルス幅を用
いるようにしてもよい。 また、本実施例では、クランクシャフト1に同期して回
転するロータとしてクランクシャフト1にクランクロー
タ2を固設するようにしているが、図示しないカムシャ
フトにロータを設けてクランク角度を検出するようにし
てもよい。
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、エンジンのクランクシャ
フトに同期して回転するロータに設けた第1の被検出部
と第2の被検出部との間の周期検出期間角度をK・2’
(1Bし、Kは上記電子制御装置の最少分解能、nは自
然数)とし、電子制御装置にクランク角センサからの出
力信号を入力して、周期検出期間角度、ロータが回転す
るのに要した時間を求め、上記時間をシフト処理して、
これを基に点火時!filを設定することが可能となる
ので、点火時刻演算処理時間が大幅に短縮され、大容量
のマイクロコンピュータを用いることなく、点火時刻を
正硲に算出することができ、エンジン高回転域において
ら適切に点火時期制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はロータの説明図、第2図は本発明による点火時
期制御装置の全体概略図、第3図は点火時期制御装置の
機能ブロック図、第4図は点火時期制御手順を示すフロ
ーチャート、第5図は2進数データのシフト例を示す図
である。 1・・・クランクシャフト、2・・・ロータ、2a・・
・突起(第1の被検出部)、2b・・・突起(第2の被
検出部)3・・・クランク角センサ、4・・・電子制御
装置、16・・・周期算出手段、θ2・・・周期検出期
間角度9特許出顧人    富士重工業株式会社代理人
 弁理士  小 橋 信 浮 量  弁理士  村 井   進 2ジ公口 ヤ4肥

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 エンジンのクランクシャフトに同期して回転するロータ
    に所定クランク角度で複数の被検出部を設け、上記ロー
    タの外周に対設したクランク角センサからの出力信号を
    電子制御装置に入れて周期を算出し、上記周期を基に基
    準クランク角位置からの点火時刻を設定するエンジンの
    点火時期制御装置において、 上記ロータに形成する第1の被検出部と第2の被検出部
    との間の周期検出期間角度をK・2^n(但し、Kは上
    記電子制御装置の最少分解能、nは自然数)とし、 上記電子制御装置に、上記クランク角センサからの出力
    信号を入力して、周期検出期間角度、上記ロータが回転
    するのに要した時間に基づき上記点火時刻を算出するよ
    う構成した ことを特徴とするエンジンの点火時期制御装置。
JP63133828A 1988-05-31 1988-05-31 エンジンの点火時期制御装置 Pending JPH01305163A (ja)

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JP63133828A JPH01305163A (ja) 1988-05-31 1988-05-31 エンジンの点火時期制御装置
GB8912200A GB2219452B (en) 1988-05-31 1989-05-26 Ignition timing control system for an internal combustion engine
US07/358,164 US4928649A (en) 1988-05-31 1989-05-26 Ignition timing control system for an automotive engine
DE3917580A DE3917580A1 (de) 1988-05-31 1989-05-30 Zuendverstellung fuer brennkraftmaschinen

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ID=15113994

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US (1) US4928649A (ja)
JP (1) JPH01305163A (ja)
DE (1) DE3917580A1 (ja)
GB (1) GB2219452B (ja)

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