JPH0460151A - エンジンの制御装置 - Google Patents
エンジンの制御装置Info
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- JPH0460151A JPH0460151A JP16993690A JP16993690A JPH0460151A JP H0460151 A JPH0460151 A JP H0460151A JP 16993690 A JP16993690 A JP 16993690A JP 16993690 A JP16993690 A JP 16993690A JP H0460151 A JPH0460151 A JP H0460151A
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- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
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- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
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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。
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、クランク軸の回転変動（回転むら）を検出し
てエンジン負荷を判別するエンジンの負荷検出装置に関
するものである。
てエンジン負荷を判別するエンジンの負荷検出装置に関
するものである。
（発明の背景）
火花点火式内燃エンジンにおいては、点火時期をエンジ
ン負荷に対応して変化させている。例えばエンジン始動
時には点火時期を遅らせて始動性を良（する。また吸入
空気量が少ない小負荷時には、燃焼が完了するまでに要
する時間が長くなるので点火時期を進角させ、反対に吸
入空気量が多くなる大負荷時には点火時期を遅らせてい
る。
ン負荷に対応して変化させている。例えばエンジン始動
時には点火時期を遅らせて始動性を良（する。また吸入
空気量が少ない小負荷時には、燃焼が完了するまでに要
する時間が長くなるので点火時期を進角させ、反対に吸
入空気量が多くなる大負荷時には点火時期を遅らせてい
る。
従来はこの負荷を吸気負圧によって検出し、この吸気負
圧によってデストリピユータに設けた真空進角装置を作
動させていた。しかしこの場合機械的構成が複雑なデス
トリピユータが必要になるという問題がある。
圧によってデストリピユータに設けた真空進角装置を作
動させていた。しかしこの場合機械的構成が複雑なデス
トリピユータが必要になるという問題がある。
また単気筒エンジンや各気筒毎に点火コイルを別々に設
けたいわゆるデストリピユータレス方式のものなどでは
、デストリピユータが無いため前記のようなデストリピ
ユータ内蔵の真空進角装置を用いることができない。そ
こでマイクロコンクユータ（ＣＰＵ）によって電気的に
最適進角量を求めて点火させるものも考＾られている。
けたいわゆるデストリピユータレス方式のものなどでは
、デストリピユータが無いため前記のようなデストリピ
ユータ内蔵の真空進角装置を用いることができない。そ
こでマイクロコンクユータ（ＣＰＵ）によって電気的に
最適進角量を求めて点火させるものも考＾られている。
しかしこの場合負荷は専用のセンサ、例えば吸気管負圧
センサやスロットル弁開度センサなどを用いて検出する
必要があった。このため専用のセンサを付加する必要が
生じ、部品点数が増え、高価にもなるという問題があっ
た。
センサやスロットル弁開度センサなどを用いて検出する
必要があった。このため専用のセンサを付加する必要が
生じ、部品点数が増え、高価にもなるという問題があっ
た。
（発明の目的）
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、吸
気管負圧センサやスロットル弁開度センサなどの負荷検
出のための専用のセンサを付加する必要がなく、少ない
部品点数で負荷を検出することができ、またマイクロコ
ンピュータを用いた点火進角装置などをすでに備える場
合には安価に構成することも可能になるエンジンの負荷
検出装置を提供することを目的とするものである。
気管負圧センサやスロットル弁開度センサなどの負荷検
出のための専用のセンサを付加する必要がなく、少ない
部品点数で負荷を検出することができ、またマイクロコ
ンピュータを用いた点火進角装置などをすでに備える場
合には安価に構成することも可能になるエンジンの負荷
検出装置を提供することを目的とするものである。
（発明の構成）
本発明によればこの目的は、複数のクランク角位置で出
力されるクランク角信号の時間間隔の変化からクランク
軸の回転変動を検出する回転変動検出手段を備え、前記
回転変動の大小に基づいてエンジン負荷の大小を判別す
ることを特徴とするエンジンの負荷検出装置、により達
成される。
力されるクランク角信号の時間間隔の変化からクランク
軸の回転変動を検出する回転変動検出手段を備え、前記
回転変動の大小に基づいてエンジン負荷の大小を判別す
ることを特徴とするエンジンの負荷検出装置、により達
成される。
ここに回転変動は、クランク軸の１周期Ｔ、に対する圧
縮行程を含む所定クランク角の回動時間Ｔ２の比、すな
わちＴ２／Ｔ、に基づいて求めることができる。
縮行程を含む所定クランク角の回動時間Ｔ２の比、すな
わちＴ２／Ｔ、に基づいて求めることができる。
（作用）
クランク軸の回転には、圧縮行程で減速し爆発行程で加
速をするように１周期内の回転変動が伴う。この回転変
動は、吸入空気量が増え圧縮行程の仕事が増えるのに伴
い増加する。すなわち同一回転速度で比較すれば、負荷
の増加に伴いクランク軸の回転変動も増加する。従って
回転速度と回転変動とが求められれば、負荷が求められ
る。
速をするように１周期内の回転変動が伴う。この回転変
動は、吸入空気量が増え圧縮行程の仕事が増えるのに伴
い増加する。すなわち同一回転速度で比較すれば、負荷
の増加に伴いクランク軸の回転変動も増加する。従って
回転速度と回転変動とが求められれば、負荷が求められ
る。
（実施例）
第１図は本発明の一実施例である点火時期制御装置のブ
ロック図、第２Ａ、２Ｂ図は負荷による進角補正量の補
正特性図、第３図は種種の運転条件における点火時期を
示す図、第４図は進角特性図である。
ロック図、第２Ａ、２Ｂ図は負荷による進角補正量の補
正特性図、第３図は種種の運転条件における点火時期を
示す図、第４図は進角特性図である。
第１図において符号１０は信号発生ロータであり、２サ
イクルエンジンにおいてはクランク軸に固定され、また
４サイクルエンジンにおいてはクランク軸あるいはカム
軸に固定される。このロータ１０には、上死点（ＴＤＣ
）より進み側の所定角度範囲に凸部１２が、さらにこれ
より所定角度進み側に凸部１４．１５Ａ、１５Ｂが突設
されている。
イクルエンジンにおいてはクランク軸に固定され、また
４サイクルエンジンにおいてはクランク軸あるいはカム
軸に固定される。このロータ１０には、上死点（ＴＤＣ
）より進み側の所定角度範囲に凸部１２が、さらにこれ
より所定角度進み側に凸部１４．１５Ａ、１５Ｂが突設
されている。
１６はロータ１０の外周に対抗配置された磁気式のクラ
ンク角センサである。このセンサ１６はマグネットとコ
イルで構成され、マグネットの磁束をロータ１０の凸部
１２．１４．１５Ａ、１５Ｂが切る時に発生する磁束変
化によりコイルにパルス信号を発生するものである。従
ってこのセンサ１６は、第１図でロータ１０が時計方向
に回転すれば、凸部１４に対するクランク角信号ｄ。
ンク角センサである。このセンサ１６はマグネットとコ
イルで構成され、マグネットの磁束をロータ１０の凸部
１２．１４．１５Ａ、１５Ｂが切る時に発生する磁束変
化によりコイルにパルス信号を発生するものである。従
ってこのセンサ１６は、第１図でロータ１０が時計方向
に回転すれば、凸部１４に対するクランク角信号ｄ。
と、凸部１２の先端および後端に対するクランク角信号
ｄ２、ｄｓと、凸部１５Ａ、１５Ｂに対する信号（図示
せず）とを第３図に示すように出力する。ここにＴＤＣ
は上死点の位置を示している。
ｄ２、ｄｓと、凸部１５Ａ、１５Ｂに対する信号（図示
せず）とを第３図に示すように出力する。ここにＴＤＣ
は上死点の位置を示している。
これらのクランク角信号ｄ （ｄ、、ｄ２、ａ３）はマ
イクロコンピュータ（ＣＰＵ）１８に入力される。ＣＰ
Ｕ１８は他の信号、例えば吸入空気量Ｑ、回転速度Ｎ、
エンジン冷却水温度Ｔｃ、大気圧ｐ、外気温度Ｔ、など
を用いて最適な点火時期を求め、トランジスタイブナイ
タ２０に点火信号ｉを出力する。この点火信号ｉはオン
の時に点火コイル２２の一次側に一次電流ｊ（第３図参
照）を供給し、オフの時にこの一次電流ｊを遮断して点
火コイル２２の二次側に高電圧を誘起させ、点火栓２４
に点火火花ｋを発生させる。
イクロコンピュータ（ＣＰＵ）１８に入力される。ＣＰ
Ｕ１８は他の信号、例えば吸入空気量Ｑ、回転速度Ｎ、
エンジン冷却水温度Ｔｃ、大気圧ｐ、外気温度Ｔ、など
を用いて最適な点火時期を求め、トランジスタイブナイ
タ２０に点火信号ｉを出力する。この点火信号ｉはオン
の時に点火コイル２２の一次側に一次電流ｊ（第３図参
照）を供給し、オフの時にこの一次電流ｊを遮断して点
火コイル２２の二次側に高電圧を誘起させ、点火栓２４
に点火火花ｋを発生させる。
次にＣＰＵ１８を説明する。ＣＰＵ１８は所定の動作プ
ログラムに従って第１図に示す種種の動作を行う。点火
信号ｉはそのオフ時に点火火花ｋを発生させるものであ
り、この火花ｋが発生する点火時期θは、初期点火時期
θ１と、基本進角θ２と、負荷進角θ３と、補正進角θ
４との和となっている。すなわち θ＝θ１＋θ２＋θ３＋０４ となっている。
ログラムに従って第１図に示す種種の動作を行う。点火
信号ｉはそのオフ時に点火火花ｋを発生させるものであ
り、この火花ｋが発生する点火時期θは、初期点火時期
θ１と、基本進角θ２と、負荷進角θ３と、補正進角θ
４との和となっている。すなわち θ＝θ１＋θ２＋θ３＋０４ となっている。
ここに初期点火時期θ１は、ＣＰＵ１８の初期点火時期
検出手段１８Ａにより決定されるものであり、クランク
角信号ｄ３のタイミングに固定されている。このθ、は
始動時およびアイドリンク時用の点火時期値として用い
られる固定値である。（第３図、゛始動時パ参照）。従
って運転条件には関係ない一定の値となる。
検出手段１８Ａにより決定されるものであり、クランク
角信号ｄ３のタイミングに固定されている。このθ、は
始動時およびアイドリンク時用の点火時期値として用い
られる固定値である。（第３図、゛始動時パ参照）。従
って運転条件には関係ない一定の値となる。
基本進角θ２は、基本進角検出手段１８Ｂにより求めら
れるもので、走行時に追加すべき進角度である。すなわ
ちクランク回転速度Ｎ、吸入空気量Ｑに基づいて走行時
に最適な進角度を得るために追加すべき進角度θ２をＲ
ＯＭ２６のＲＯＭ（Ａ）２６Ａから読出すものである。
れるもので、走行時に追加すべき進角度である。すなわ
ちクランク回転速度Ｎ、吸入空気量Ｑに基づいて走行時
に最適な進角度を得るために追加すべき進角度θ２をＲ
ＯＭ２６のＲＯＭ（Ａ）２６Ａから読出すものである。
負荷進角θ３はエンジン負荷に応じて変化するものであ
る。本発明ではこのエンジン負荷をクランク軸の回転変
動（回転むら）から回転変動検出子９９１８ Ｃによっ
て検出する。すなわちロータ１０の１回転の周期Ｔ、と
、歯１４が通過する時間Ｔ２との比、Ｔ２／Ｔ＋＝ａに
よって負荷を求めるものである。この比ａは負荷の大小
に応じて大小に変化するからである。これは吸入空気量
が多い大負荷時には圧縮行程の仕事が増大するために比
ａが太き（なり、反対に小負荷時には小さくなると定性
的に説明される。この比ａに対する進角θ３は、第２Ａ
図に示すようにａにより一義的に決めることができる。
る。本発明ではこのエンジン負荷をクランク軸の回転変
動（回転むら）から回転変動検出子９９１８ Ｃによっ
て検出する。すなわちロータ１０の１回転の周期Ｔ、と
、歯１４が通過する時間Ｔ２との比、Ｔ２／Ｔ＋＝ａに
よって負荷を求めるものである。この比ａは負荷の大小
に応じて大小に変化するからである。これは吸入空気量
が多い大負荷時には圧縮行程の仕事が増大するために比
ａが太き（なり、反対に小負荷時には小さくなると定性
的に説明される。この比ａに対する進角θ３は、第２Ａ
図に示すようにａにより一義的に決めることができる。
また第２Ｂ図に示すようにａと回転速度Ｎとにより決め
るようにしてもよい。ここに第２Ａ、２Ｂ図の特性はＲ
ＯＭ （Ｂ）２６Ｂに予め記憶しておく。この進角θ３
の演算は負荷進角演算手段１８Ｄにおいて行われる。
るようにしてもよい。ここに第２Ａ、２Ｂ図の特性はＲ
ＯＭ （Ｂ）２６Ｂに予め記憶しておく。この進角θ３
の演算は負荷進角演算手段１８Ｄにおいて行われる。
補正進角θ４は冷却水温度Ｔｅ、大気圧ｐ、吸気温度Ｔ
、などのエンジン負荷以外の運転条件の変化に基づく補
正であり、この補正量はＲＯＭ（Ｃ）２６Ｃに記憶され
たデータを用いて補正進角演算手段１８Ｅにより求めら
れる。
、などのエンジン負荷以外の運転条件の変化に基づく補
正であり、この補正量はＲＯＭ（Ｃ）２６Ｃに記憶され
たデータを用いて補正進角演算手段１８Ｅにより求めら
れる。
以上のようにしてθ１、θ２、θ１、θ４が求められる
と、次に点火信号作成手段１８Ｆはこれらを合計して最
終的な点火時期θを求める。そしてこの点火時期θより
所定角度前から点火信号ｉをオンとして点火コイル２２
に一次電流ｊを流し、点火時期θにオフとする。この結
果第３図に示すように、始動時にはクランク角信号ｄ３
に同期して点火火花ｋが出力され、低速時には進角量が
増えて点火火花に１が出力される。また高速時にはさら
に進角し、例えば低負荷時には最大進角タイミングであ
るクランク角信号ｄ２まで進角する。
と、次に点火信号作成手段１８Ｆはこれらを合計して最
終的な点火時期θを求める。そしてこの点火時期θより
所定角度前から点火信号ｉをオンとして点火コイル２２
に一次電流ｊを流し、点火時期θにオフとする。この結
果第３図に示すように、始動時にはクランク角信号ｄ３
に同期して点火火花ｋが出力され、低速時には進角量が
増えて点火火花に１が出力される。また高速時にはさら
に進角し、例えば低負荷時には最大進角タイミングであ
るクランク角信号ｄ２まで進角する。
第４図において実線Ａは全負荷時の進角特性、−点鎖線
Ｂは軽負荷時の特性を示す。また仮想線ＣとＤで仕切ら
れた斜線の領域は、それぞれ全負荷時と軽負荷時におけ
るノッキング発生限界を示す。この実施例によれば例え
ば同図Ｅ点での全負荷運転時に負荷が減少すれば、負荷
進角θ３が増大しく第２Ａ、２Ｂ図参照）、点火時期θ
は進んで軽負荷時の特性Ｂに接近する。このためノッキ
ングが発生しない範囲で点火時期を十分に進めることが
でき、エンジン能力を最大限に活用することが可能にな
る。
Ｂは軽負荷時の特性を示す。また仮想線ＣとＤで仕切ら
れた斜線の領域は、それぞれ全負荷時と軽負荷時におけ
るノッキング発生限界を示す。この実施例によれば例え
ば同図Ｅ点での全負荷運転時に負荷が減少すれば、負荷
進角θ３が増大しく第２Ａ、２Ｂ図参照）、点火時期θ
は進んで軽負荷時の特性Ｂに接近する。このためノッキ
ングが発生しない範囲で点火時期を十分に進めることが
でき、エンジン能力を最大限に活用することが可能にな
る。
なお、一般に急加速時には混合気が濃くなるため点火火
花のエネルギーも一時的に十分に大きくするのが望まし
い。そこで負荷検出手段１８Ｃで求めた周期比（Ｔ２
／ＴＩ ）＝ａの変化により急加速を検出しく加速判別
手段１８Ｇ、第１図）、急加速時には点火信号ｉのオン
となるタイミングを進めることにより点火コイル２２の
一次電流ｊを第３図の”低速時”に点線で示すように増
大させ、点火火花に１を強化することができる。
花のエネルギーも一時的に十分に大きくするのが望まし
い。そこで負荷検出手段１８Ｃで求めた周期比（Ｔ２
／ＴＩ ）＝ａの変化により急加速を検出しく加速判別
手段１８Ｇ、第１図）、急加速時には点火信号ｉのオン
となるタイミングを進めることにより点火コイル２２の
一次電流ｊを第３図の”低速時”に点線で示すように増
大させ、点火火花に１を強化することができる。
第５図は本発明の他の実施例の回路図である。
この実施例はクランク回転変動に基づいてエンジン負荷
を検出し、エンジン負荷が過大になった時にオルタネー
タ（交流発電機）５０の発電を停止させ、エンジンの負
担を減らすものである。すなわちクランク角信号ｄに基
づき負荷検出手段５２はＴ２／Ｔ＋＝ａを求め、この比
ａを設定器５４により設定した設定値ａ。と比較器５６
で比較し、ａ ＞ ａ ｏになると比較器５６は負荷大
と判断する。そしてオルタネータ５０のレギュレータ５
８によってフィールドコイル６０の電流を遮断させるも
のである。なおこの図で６２は電池、６４は三相全波整
流器である。
を検出し、エンジン負荷が過大になった時にオルタネー
タ（交流発電機）５０の発電を停止させ、エンジンの負
担を減らすものである。すなわちクランク角信号ｄに基
づき負荷検出手段５２はＴ２／Ｔ＋＝ａを求め、この比
ａを設定器５４により設定した設定値ａ。と比較器５６
で比較し、ａ ＞ ａ ｏになると比較器５６は負荷大
と判断する。そしてオルタネータ５０のレギュレータ５
８によってフィールドコイル６０の電流を遮断させるも
のである。なおこの図で６２は電池、６４は三相全波整
流器である。
以上の各実施例は、本発明を点火装置、発電装置に適用
したものであるが、本発明はエンジン負荷を検出するも
のに広く適用でき、これらを包含するものである。
したものであるが、本発明はエンジン負荷を検出するも
のに広く適用でき、これらを包含するものである。
（発明の効果）
本発明は以上のように、クランク軸の回転変動を検出し
てその大小によりエンジン負荷の大小を検出するもので
あるから、吸気管負圧検出センサやスロットル弁開度セ
ンサなどの負荷検出のための専用のセンサを用いる必要
がなくなり、部品点数が減少する。またマイクロコンピ
ュータを有する装置に適用すれば動作プログラムの変更
だけで対応でき、安価でもある。
てその大小によりエンジン負荷の大小を検出するもので
あるから、吸気管負圧検出センサやスロットル弁開度セ
ンサなどの負荷検出のための専用のセンサを用いる必要
がなくなり、部品点数が減少する。またマイクロコンピ
ュータを有する装置に適用すれば動作プログラムの変更
だけで対応でき、安価でもある。
また回転変動を求める回転時間周期に圧縮行程を含むよ
うにすれば、回転変動は大きく現れ、負荷の検出精度が
一層向上する。
うにすれば、回転変動は大きく現れ、負荷の検出精度が
一層向上する。
（以下余白）
第１図は本発明の一実施例である点火時期制御装置のブ
ロック図、第２Ａ、２Ｂ図は負荷にょる進角補正量の補
正特性図、第３図は種種の運転条件における点火時期を
示す図、第４図は進角特性図である。また第５図は本発
明の他の実施例の回路図である。 １０−・・ロータ、 １６・・・クランク角センサ、 １８・・・ＣＰＵ、 １８Ｃ１５２・・・回転変動検出手段、１８Ｄ・・・負
荷進角演算手段、 θ３・・・負荷進角。 特許出願人 ヤマハ発動機株式会社
ロック図、第２Ａ、２Ｂ図は負荷にょる進角補正量の補
正特性図、第３図は種種の運転条件における点火時期を
示す図、第４図は進角特性図である。また第５図は本発
明の他の実施例の回路図である。 １０−・・ロータ、 １６・・・クランク角センサ、 １８・・・ＣＰＵ、 １８Ｃ１５２・・・回転変動検出手段、１８Ｄ・・・負
荷進角演算手段、 θ３・・・負荷進角。 特許出願人 ヤマハ発動機株式会社
Claims (2)
- （１）複数のクランク角位置で出力されるクランク角信
号の時間間隔の変化からクランク軸の回転変動を検出す
る回転変動検出手段を備え、前記回転変動の大小に基づ
いてエンジン負荷の大小を判別することを特徴とするエ
ンジンの負荷検出装置。 - （２）回転変動検出手段は、クランク軸の１周期に対す
る圧縮行程を含む所定クランク回転角の回動時間の比を
求め、この比によって負荷を判別する請求項（１）のエ
ンジンの負荷検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16993690A JP2813239B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | エンジンの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16993690A JP2813239B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | エンジンの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0460151A true JPH0460151A (ja) | 1992-02-26 |
| JP2813239B2 JP2813239B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=15895663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16993690A Expired - Lifetime JP2813239B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | エンジンの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2813239B2 (ja) |
Cited By (7)
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|---|---|---|---|---|
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| EP1197656A2 (en) * | 2000-10-12 | 2002-04-17 | Kabushiki Kaisha Moric | Engine control method and apparatus |
| JP2003056437A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-26 | Moric Co Ltd | 小型車両のエンジン制御方法および装置 |
| US6742501B2 (en) | 2001-06-18 | 2004-06-01 | Denso Corporation | Method of estimating inertia moment of engine, method of estimating engine load, and method of and apparatus for controlling engine |
| EP1283358A3 (en) * | 2001-08-10 | 2006-03-01 | Kabushiki Kaisha Moric | Engine control method and device for a vehicle |
| JP2009057900A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の運転制御装置 |
| US8826886B2 (en) | 2011-03-16 | 2014-09-09 | Honda Motor Co., Ltd. | Engine ignition timing setting apparatus |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP16993690A patent/JP2813239B2/ja not_active Expired - Lifetime
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