JPH0736128Y2 - 多気筒エンジンの電子点火制御装置 - Google Patents

多気筒エンジンの電子点火制御装置

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JPH0736128Y2
JPH0736128Y2 JP1988116371U JP11637188U JPH0736128Y2 JP H0736128 Y2 JPH0736128 Y2 JP H0736128Y2 JP 1988116371 U JP1988116371 U JP 1988116371U JP 11637188 U JP11637188 U JP 11637188U JP H0736128 Y2 JPH0736128 Y2 JP H0736128Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、多気筒エンジンの電子点火制御装置に関し、
特に、エンジン始動時の点火制御装置に関する。
〈従来の技術〉 従来の多気筒エンジンの電子点火制御装置としては、例
えば、以下に示すようなものがある。
即ち、気筒数分の点火コイルと、各点火コイル駆動用の
パワートランジスタとを備える多気筒エンジンにおい
て、エンジンの2回転で1回転するクランク角センサの
シャフト周りに固定した円板上周方向にクランクシャフ
トの単位回転角毎のスリットを形成して単位信号用と
し、そのスリットの内周側にそれぞれ各気筒の所定の基
準位置に対応した位置に孔を形成して基準信号用とし、
これらのスリット及び孔付の円板を挟んで投光器及び受
光器を配置し、受光器から基準信号及び単位信号を発生
させて、これに基づいてクランク角を検知して、点火タ
イミングを制御するものである。
そして、上記の構成だけでは、それぞれの基準信号が、
どの気筒に対応しているのか判別できないため、その判
別のための手段が必要となり、それには、以下に示す種
々の方法が考えられ、また、実際に、提案されているも
のもある(特開昭61-279773号公報等参照)。
1つめは、例えば、6気筒の場合、その内の1気筒に対
応する基準信号のみパルス幅(孔の幅)を広くして、基
準信号がONの間の単位信号の発生数をカウントして、そ
の長さを検出するか、その基準信号の発生から所定の単
位信号の発生数をカウントしたとき基準信号がまだONで
あるかOFFになっているかを検出する等の方法で、他の
5気筒との区別がつくようにしておき、特定の1気筒を
基準にして、次々に点火を行うようにしたものである。
2つめは、同じく6気筒の場合、基準信号を6種類の幅
のパルス信号で構成し、6気筒前部を区別可能とするも
のである。
3つめは、クランク角で360°位相の違う2つの気筒を
1グループとして、圧縮上死点と排気上死点が一致する
2気筒を1グループとして、6気筒の場合3グループを
構成し、基準信号をそれぞれのグループの区別ができる
ように3種類の幅で構成し、1グループ、つまり、2気
筒ずつ点火するものである。
4つめは、3つめの方法を1歩進めたもので、3グルー
プに分けた上で、更に1気筒だけ別の幅のパルス信号と
し、都合、4種類のパルス幅で構成し、初めは、2気筒
ずつ点火しておいて、特別な1気筒がクランクシャフト
の回転によって巡ってきたときそれにのみ点火を行い、
以降はこれを基準に1気筒ずつの点火に移行するもので
ある。
(考案が解決しようとする課題) しかしながら、このような従来の多気筒エンジンの電子
点火制御装置にあっては、以下のような問題点を有して
いる。
1つめについては、6気筒中、区別できるのは1気筒だ
けであるため、その1気筒がクランクシャフトの回転に
よって巡ってくるまで、点火しないで待つことになり、
最悪の場合は、クランクシャフトの回転、つまり、エン
ジンの回転で2回転分遅れることになる。
2つめについては、6種類のパルス幅を形成するため
に、孔の幅を6種類分順次広くしていくと、最大幅のも
のは、幅が広くなりすぎて、孔を形成している円板の強
度が不充分となる。また、気筒の区別に時間がかかり過
ぎ、更に、カウント手段の数が多くなり、複数になる。
3つめについては、2気筒ずつ点火するため、常に、そ
の内の1気筒は排気途中にあり、不要な点火がなされる
ことになり、その分の点火エネルギーが浪費され、不経
済になる。また、点火プラグにしても、寿命が半分に縮
まってしまう。
4つめについては、1気筒だけ別なパルス幅をもつ気筒
が巡ってくるまでは、2気筒、まとめてグループ点火す
ることになり、これも不経済である。
更に、始動時に気筒グループ毎に点火するものにあって
は、排気行程にある気筒にも点火され、未燃焼ガスが存
在する場合には、これに着火してアフターファイアーが
生じたり、その後、吸気バルブが開くため、吸気系の混
合気に着火して、バックファイアーが生じたりして、機
関の始動性を悪化させると共に、機関を損傷するという
問題点もあった。
本考案は、このような従来の問題点に鑑み、確実に、必
要な気筒にのみ点火を行うことができる多気筒エンジン
の電子点火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〉 上記の目的達成のため、本考案では、気筒数分の点火コ
イルと、各点火コイル駆動用のパワートランジスタと、
を備える各気筒エンジンにおいて、 クランクシャフトの単位回転角毎に単位信号を発生する
単位信号発生手段aと、 クランクシャフト回転に連動する回転円板に設けた孔を
介して、クランクシャフト2回転につき気筒数個の基準
信号をそれぞれ各気筒の所定の基準位置で発生し、前記
孔の回転方向幅を変更することで、これらの基準信号の
うち1気筒おきの基準信号をそれぞれ互いに異なる角度
幅のパルス信号とし、残りの基準信号を前記パルス信号
とは異なる角度幅で且つ前記パルス信号より短い同一角
度幅のパルス信号とした基準信号発生手段bと、 前記1気筒おきのそれぞれ互いに異なる角度幅のパルス
信号を有する各基準信号を前記単位信号を用いて検出す
ることにより、これら各基準信号にそれぞれ対応した特
定気筒を判別する特定気筒判別手段cと、 機関のクランキング開始後、前記特定気筒判別手段によ
り最初に判別された特定気筒を基準にして所定の点火順
序で前記パワートランジスタを駆動する駆動手段dと、 を設けた構成とする。
〈作用〉 上記の構成によると、1気筒おきのそれぞれ互いに異な
る角度幅のパルス信号を有する各基準信号で特定気筒を
判別するものにする。したがって、クランキング開始
後、常に安定して短時間で気筒判別して必要な気筒にの
み点火を開始することができ、これにより常に良好な機
関始動性を確保することができる。
尚、6気筒の場合では、1気筒おきに互いに異なる角度
幅のパルス信号とし、残りの基準信号を前記パルス信号
とは異なる角度幅で且つ前記パルス信号より短い同一角
度幅のパルス信号とするので、少なくとも1気筒待つだ
けで、速やかに各気筒の判別ができ、且つ4種類の角度
幅のパルス信号でよい。また、1気筒おきに気筒特別用
の基準信号を発生させるようにしたので、全気筒で気筒
判別するものに比べて、クランクシャフト回転に連動す
る回転円板の強度を高く維持できる。
〈実施例〉 以下に、本考案の一実施例を第2図〜第5図に基づいて
説明する。
第4図を参照し、多気筒エンジンの電子点火制御装置を
説明する。
エンジン制御用のコントロールユニット1は、クランク
角センサ2からクランクシャフトの単位回転角を示す単
位信号とクランクシャフトの基準位置を示す基準信号と
が入力され、その他に、図示していないエアフローメー
タ等から吸入空気流量信号等が入力され、これらの信号
を基に、点火すべき気筒を判別し、決定して、更に、そ
の気筒の点火時期を演算して、パワートランジスタ3〜
8の内で、決定した気筒に対応するパワートランジスタ
をON・OFF駆動する。
本例は6気筒エンジンで点火順序が#1→#5→#3→
#6→#2→#4気筒の順番であり、最初に点火される
気筒が決定されれば、その後は、エンジンの点火順序に
従いこのパワートランジスタのON・OFF駆動を繰り返し
行うことでエンジンが運転される。
各パワートランジスタ3〜8には、それぞれイグニショ
ンコイル9〜14と点火プラグ15〜20が対応して設けられ
ている。
次に、第2図を参照し、本考案のポイントとなるクラン
ク角センサ2について詳述する。
円板21を固定したシャフト22は図示していないエンジン
のカムシャフトで駆動され、エンジン(クランクシャフ
ト)の2回転で1回転する。
円板21は、その周囲に、クランク角で2°毎に1°ずつ
の単位信号用のスリット23とその内周側に同じくクラン
クシャフトの回転角で120°毎に順に24°,2°,16°,2
°,8°,2°の基準信号用の孔24が形成されており、シャ
フト22を中心として、シャフト22と共に回転することに
より、発光ダイオード25の光を受光ダイオード26に伝達
したり、遮断したりする役割をする。
ここで、スリット23が単位信号発生手段に相当し、孔24
が基準信号発生手段に相当する。
信号処理回路27は発光ダイオード26の信号を増幅処理し
て、単位信号及び基準信号をそれぞれコントロールユニ
ット1に送る。
これらの信号の波形を第3図に示す。
クランク角センサ2のシャフト22が1回転すると、単位
信号は、360パルス発生し、クランクシャフトの回転角
で一周期2°のON・OFF電圧信号となる。
また、シャフト22が1回転すると、基準信号は、6パル
ス発生し、クランクシャフトの回転で120°毎のON・OFF
電圧信号となる。尚、この基準信号は、円板21に形成さ
れた孔24の幅の違いから、1気筒おきに#1気筒24°,
#3気筒16°,#2気筒8°、残りの#5,#6,#4気筒
は、2°の信号(気筒判別としては最小となる信号)で
形成されている。
ON・OFFの電圧信号でコントロールユニット1に入力さ
れる単位信号及び基準信号のコントロールユニット1内
での処理を第5図に示すフローチャートに従って説明す
る。
エンジン始動時に、スタータモータでエンジンが回転さ
れると、クランク角センサ2から単位信号及び基準信号
がコントロールユニット1に入力される。そこで、ステ
ップ1(図中、S1と記す。以下、同様。)では、その単
位信号及び基準信号を読込む。
ステップ2では、基準信号がONになっている間の単位信
号のパルス発生数をカウントする。
ステップ3では、ステップ2でカウントした単位信号の
パルス発生数から、その基準信号が24°,16°,8°,2°
の何れであるか、判別して、気筒の判別を行う。
ステップ4では、その気筒が#1,#3,#2気筒の特定気
筒であるか否かを判別する。
YESのとき、つまり、初めに来る気筒が#1,#3,#2の
場合は、即判別が行えて、このときは、ステップ5に進
む。
ステップ5では、エンジンの点火順序は、予め#1→#
5→#3→#6→#2→#4気筒のように決められて、
コントロールユニット1に記憶されているので、#1,#
3,#2気筒のうちの該当する気筒をスタートの基準にし
て、点火順序のセットをして、ステップ6に進み、点火
気筒に対応するパワートランジスタに駆動の出力をし
て、このルーチンを終了する。
ここで、ステップ1〜ステップ5が特定気筒判別手段に
相当し、ステップ6が駆動手段に相当する。
また、ステップ4の判定で、NO、つまり、#5,#6,#4
気筒の場合には、3気筒とも2°で共通なため、区別が
つかない。このときは、ステップ7に進み、既に、点火
順序のセットができているか否かを判別する。つまり、
エンジンを始動して、初回のルーチンでステップ4から
ステップ5に進むことなく、ステップ4からステップ7
にきた場合には、点火順序のセットはできていないの
で、NOとなり、点火することなく、ステップ1に戻るこ
とになるが、このルーチンが2回目以降であって、ステ
ップ5を既に通過しているときは、YESとなり、つま
り、#3,#2,#1のいずれの次の気筒であるか決定でき
ることになり、ステップ6に進む。
尚、このフローチャートは、始動時以外でも同様に使用
できる。
このようにすることにより、点火だけでなく、気筒毎の
燃料噴射も気筒判別の信号に基づいて、同様に制御する
ことができる。
〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案によれば、エンジン始動時
には、1気筒おきのそれぞれ互いに異なる角度幅のパル
ス信号を有する各基準信号で特定気筒を判別し、その特
定気筒を基準にして所定の点火順序で点火を行なうよう
にしたので、クランキング開始後常に安定して短時間で
気筒判別して必要な気筒にのみ点火を開始することがで
き、これにより常に良好な機関始動性を確保することが
できる。具体的には、誤配電及び不要な配電を防止さ
れ、エンジンの始動性を向上できると共に、バックファ
イアーによる機関の損傷及びアフターファイアーが防止
でき、且つ、エンジンの気筒数が6,8,12気筒と多くなっ
ても、気筒判別手段を簡素に且つ、確実に作ることがで
きるという効果が得られる。従って、本願考案によれ
ば、製品コストの増大を招くことなく、気筒判別頻度,
円板強度,パルス信号数の検出による特定気筒の検出精
度等をそれぞれ高いレベルで維持することが可能であ
り、従来のものでは採用不可能となるエンジンの多気筒
化傾向に十分対応することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の構成を示す機能ブロック図、第2図は
本考案の一実施例を示すクランク角センサの構成図、第
3図は単位信号及び基準信号の信号波形図、第4図は電
子点火制御装置のシステム図、第5図は制御内容を示す
フローチャートである。 1……コントロールユニット、2……クランク角セン
サ、3〜8……パワートランジスタ、9〜14……イグニ
ションコイル、15〜20……点火プラグ、21……円板、22
……シャフト、23……スリット、24……孔、25……発光
ダイオード、26……発光ダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−261673(JP,A) 特開 昭61−124805(JP,A) 特開 昭63−55364(JP,A) 特開 平1−277663(JP,A) 実開 昭62−135869(JP,U) 実開 昭63−190570(JP,U)

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】気筒数分の点火コイルと、各点火コイル駆
    動用のパワートランジスタと、を備える多気筒エンジン
    において、 クランクシャフトの単位回転角毎に単位信号を発生する
    単位信号発生手段と、 クランクシャフト回転に連動する回転円板に設けた孔を
    介して、クランクシャフト2回転につき気筒数個の基準
    信号をそれぞれ各気筒の所定の基準位置で発生し、前記
    孔の回転方向幅を変更することで、これらの基準信号の
    うち1気筒おきの基準信号をそれぞれ互いに異なる角度
    幅のパルス信号とし、残りの基準信号を前記パルス信号
    とは異なる角度幅で且つ前記パルス信号より短い同一角
    度幅のパルス信号とした基準信号発生手段と、 前記1気筒おきのそれぞれ互いに異なる角度幅のパルス
    信号を有する各基準信号を前記単位信号を用いて検出す
    ることにより、これら各基準信号にそれぞれ対応した特
    定気筒を判別する特定気筒判別手段と、 機関のクランキング開始後、前記特定気筒判別手段によ
    り最初に判別された特定気筒を基準にして所定の点火順
    序で前記パワートランジスタを駆動する駆動手段と、 を設けたことを特徴とする多気筒エンジンの電子点火制
    御装置。
JP1988116371U 1988-09-06 1988-09-06 多気筒エンジンの電子点火制御装置 Expired - Fee Related JPH0736128Y2 (ja)

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JPS61124805A (ja) * 1984-11-22 1986-06-12 Nissan Motor Co Ltd クランク角度検出器
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