JPH0786344B2 - 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〕 この発明はエンジンの点火時期を電子的に制御する点火
時期制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は、従来の点火時期制御装置を示すものである。
同図において、１は例えば４サイクル４気筒エンジンの
クランク軸、２はこのクランク軸１に固定され軸回転と
共に回転する円板、3A,3Bはこの円板２の円周上に180゜
の角度間隔をもって離隔配置された磁性体、4C,4Dは上
記円板２の外周に近接し互いに所定の角度差を持って配
設され、上記磁性体3A、あるいは3Bと対向した時に第1,
第２の基準位置パルスPc,Pdをそれぞれ発生する電磁ピ
ックアップである。電磁ピックアップ4Dはエンジン始動
時の点火時期に対応する第２のクランク角度位置を検出
するように設けられ、電磁ピックアップ4Cは電磁ピック
アップ4Dの位置から円板２の外周方向に沿って進角側に
90゜回転した第１のクランク角度位置を検出する位置に
設けられ、クランク軸１が90゜回転する毎に第１と第２
の基準位置パルスPcとPdが交互に送出されるように構成
されている。５はクロックパルスCPを出力する発振器、
６はこの発振器５のクロックパルスCPに基づいて電磁ピ
ックアップ4Cからの第１の基準位置パルスPcの時間間隔
Tcを計測する周期計測手段、７はエンジン回転数やマニ
ホールド圧力等の運転情報Ｓに基づいて電磁ピックアッ
プ4Dが検出すべきクランクの基準位置を基準とした点火
進角度値Θを算出する点火時期演算手段、８は周期計測
手段６からの時間間隔Tc及び点火時期演算手段７からの
点火進角度値Θを入力して、第１の基準位置パルスPcが
送出された後から点火までの第１の点火時間Tsを第１の
基準位置パルスPcに同期して後述の方法で演算し出力す
る第１の点火時間演算手段である。

第１の点火時間演算手段８から電気信号で出力される第
１の点火時間Ts、発振器５からのクロックパルスCP及び
電磁ピックアップ4Cからの第１の基準位置パルスPcを入
力する第１の点火信号出力手段９は、第１の基準位置パ
ルスPcが入力された時点から第１の点火時間Tsが経過し
た時に第１の点火信号Pscを発生する。

一方、固定点火手段10は電磁ピックアップ4Dからの第２
の基準位置パルスPdの入力に同期して固定点火信号Psd
を発生する。11は第１の点火信号出力手段９からの第１
の点火信号Pscと固定点火手段10からの固定点火信号Psd
を入力してエンジンの始動時には固定点火信号Psdを選
択し、始動時以外はいずれか時間的に先に発生した点火
信号を選択して点火装置12に選択した点火信号に同期し
て点火を行なうための点火制御信号Psを送出してエンジ
ンに点火する点火信号選択手段である。

いま、電磁ピックアップ4Cから送出される第１の基準位
置パルスPcを順次Pc1,Pc2,Pc3…（第４図ａ）とした場
合、周期計測手段６は基準発振器５のクロックパルスCP
に基づいて第１の基準位置パルスPc2入力時にPc1とPc2
とのパルス周期Tc2を時間計測する。

第１の基準位置パルスPc2が送出されると、第１の点火
時間演算手段８は時間間隔Tcと点火進角度値Θから次回
の点火時刻までの第１の点火時間Ts2（第４図ｃ）を次
式によって求める。

先に述べたように、第１の基準市パルスPc2発生から
（１）式で求めた第１の点火時間Ts2の経過後に第１の
点火信号出力手段９は第１の点火信号Psc2を発生する。

第１の点火信号選択手段11は始動時には固定点火信号Ps
dを選択し始動時でない時には上記第１の点火信号Psc
（第４図ｃ）あるいは固定点火手段10から出力される第
２の基準位置パルスPd（第４図ｂ）に同期した固定点火
信号Psd（第４図ｄ）のいずれか時間的に先に発生した
方の点火信号を選択してエンジン点火させる点火制御信
号Psを点火装置12に送出する。

かかる構成の点火時期制御装置は、例えば加速状態の時
のように第１の基準位置パルスPcの時間間隔が点火毎に
縮小する場合、第１の点火信号Pscが固定点火信号Psdよ
り大分遅れるが、点火を固定点火信号Psdにより行って
異常に遅角した位置でのエンジンの点火を防止してい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の点火時期制御装置は以上のように構成されている
ので、加速時の異常な遅角を始動時の点火時期に相当す
る固定点火信号Psdにより防止しているが、点火時期演
算手段で演算した点火進角度値Θが負の時すなわちエン
ジンの最適点火時期が始動時点火時期より遅角側の時に
は、この固定点火信号を選択するとエンジンにとって過
早点火となりノッキングが発生しエンジンにダメージを
与えたり、運転者に不快感を与えたりする等の課題があ
った。したがって、従来装置を実用に供するためには、
エンジンのあらゆる運転状態で点火進角度値Θが負の値
とならないよう始動時の点火時期を設定する必要があ
る。しかし、特にターボ過給エンジンでは最大過給時の
ノッキング限界の点火時期が遅れたクランク角度位置に
存在するため始動時の点火時期を相当遅角側に設定しな
ければならずエンジンの始動性を著しく損なう等の課題
が生じる。

また、第１の点火信号Pscを第１の点火信号出力手段の
タイマ動作により得ているためエンジン回転時のクラン
ク角位置と時間との関係となり、この意味で例えばエン
ジン高回転時の場合にはその回転変動が大きくなく回転
周期の変化がほとんどないので点火時期は精度良く制御
されるが、エンジン低回転時のように回転変動が大きい
とそのタイマ動作が長い場合、目標とする点火時期に第
１の点火信号が発生せず、ノッキング等のエンジントラ
ブルの原因となる課題があった。

この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、エンジンの第２のクランク角度位置検出を点火
時期制御範囲によらずエンジンにとって最適の位置に設
定し、エンジンの始動性を損うことなく点火信号を精度
良く発生できる点火時期制御装置を得ることを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る点火時期制御装置において、エンジンの
回転数が所定回転数未満でかつ点火時期演算手段で求め
た点火進角度値がエンジンの第２のクランク角度位置か
ら遅角側の時には第１の点火信号の代わり第２の点火信
号を選択し、該第２の点火信号に同期して点火を行うた
めの点火制御信号を点火装置に送出するとともに、点火
時期演算手段で求めた点火進角度値がエンジンの第２の
クランク角度位置から進角側の時には第２の基準位置信
号発生時点を遅角限界として点火制御信号を点火装置に
送出することによりエンジンを点火させる点火信号選択
手段を備えたものである。

〔作 用〕

この発明における点火時期制御装置は、第１の点火信号
発生時点の基準からの時間間隔に比べて第２の点火信号
発生時点の時間間隔の方が短かいために点火時期迄の時
間間隔の長い所定の回転数未満では、第１の点火信号の
発生時期より第２の点火信号の発生時期の方がむしろ正
確であるので第２の点火信号を選択することによって目
標点火時期に対して精度良く発生することができる。

また、点火進角度値が第２のクランク角度位置から進角
側の時には第２の基準位置信号発生時点が遅角限界とし
て作用する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第３
図と同一部分は同一符号を附して示す第１図において、
13は点火時期演算手段７で演算した点火進角度値Θと周
期計測手段６で計測したエンジンの回転周期Tcを入力し
第２の基準位置パルスPdの発生時点から点火迄の第２の
点火時間Tsrを演算する第２の点火時間演算手段、14は
第２の点火時期演算手段13から信号で出力される第２の
点火時間Tsr、発振器５からのクロックパルスCPおよび
電磁ピックアップ4Dからの第２の基準位置パルスPdを入
力し第２の基準位置パルスPdが入力された時点から第２
の点火時間Tsrが経過した時に第２の点火信号Psrを発生
する第２の点火信号出力手段、15はエンジン回転数Ｎを
入力すると共に点火時期演算手段７からの点火進角度値
Θを入力しエンジン回転数Ｎが所定回転数（例えば1500
rpm）未満か否かおよび点火進角度値Θが０以上か否か
すなわち第２の基準位置パルスPdが発生するエンジンの
第２のクランク角度位置に対して進角側か否かに応じて
第１の点火信号出力手段９からの第１の点火信号Psc、
固定点火手段10からの固定点火信号Psdおよび第２の点
火信号出力手段14からの第２の点火信号Psrのいずれか
を選択して選択した点火信号に同期して点火を行なうた
めの点火制御信号Psを点火装置12に送出する点火信号選
択手段である。なお、点火信号選択手段15は第２図に示
したフローに従って動作し、また、電磁ピックアップ4C
は例えばBTDC90゜を検出する位置に、電磁ピックアップ
4Dは例えばTDCを検出する位置にそれぞれ配置されてい
る。

次に動作について説明する。従来例と同様にして第１の
点火信号出力手段９から上記（１）式に応じた点火時期
に発生する第１の点火信号Pscが、また、固定点火手段1
0から電磁ピックアップ4Dからの第２の基準位置パルスP
dに同期した固定点火信号Psdがそれぞれ出力される。一
方、第２の点火時間演算手段13は点火時期演算手段７に
より演算された点火進角度値Θと周期計測手段６により
計測された時間間隔Tcとを用いて次式に従って第２の基
準位置パルスPdから点火までの第２の点火時間Tsrを演
算する。

Tsr＝（−Θ×180）×Tc ……（２） 第２の点火時間演算手段13からこの第２の点火時間Tsr
を信号で入力した第２の点火信号出力手段14は電磁ピッ
クアップ4Dからの第２の基準位置パルスPdが入力された
時点から発振器５からのクロックパルスCPを計測して第
２の点火時間Tsrが経過した時に第２の点火信号Psrを発
生する。

点火信号選択手段15は上記点火進角度値Θとエンジン回
転数Ｎを入力すると共に上記のようにして発生する上記
第１の点火信号Psc、上記固定点火信号Psd、上記第２の
点火信号Psrを入力し、そのいずれかの点火信号を以下
に述べる動作に従って選択してエンジン点火させる点火
制御信号Psを点火装置12に送出する。

まず、ステップS1にてエンジン回転数Ｎが1500rpm未満
か否かを判定し、1500rpm未満ならばステップS2に、150
0rpm以上ならばステップS3にそれぞれ進んで上記点火進
角度値Θが０未満か否かすなわち目標点火時期が遅角側
か否かを判定する。ステップS2にて目標点火時期が遅角
側と判定した場合にはステップS4に進んで上記第２の点
火信号Psrを選択し、進角側と判定した場合にはステッ
プS5に進む。ステップS5において、上記第１の点火信号
Pscが上記固定点火信号Psdより時間的に先に発生したか
否かを判定し、先に発生すればステップS6にて上記第１
の点火信号Pscを選択し、先に発生しなければステップS
7にて上記固定点火信号Psdを選択する。すなわちステッ
プS5〜S7では第１の点火信号Pscと固定点火信号Psdの内
で先に発生した点火信号を選択する。

一方、上記ステップS3にて目標点火時期が進角側と判定
した場合には上記ステップS5に進み、遅角側と判定した
場合にはステップS8に進んで第１の点火信号Pscを選択
する。

上記のようにして点火信号を選択して選択した点火信号
に同期して点火を行なうための点火制御信号Psを送出し
て終了するが、上記動作は点火毎に行なわれる。

なお、上記実施例ではエンジン回転数Ｎと所定回転数と
を比較判定したがエンジンの回転周期である時間間隔Tc
と所定値とを比較して回転数の判定をしてもよい。

また、上記実施例では２つのクランク基準位置の検出に
２つの検出器を用いたが、これは例えば第１のクランク
基準位置で低レベルから高レベルに変化し第２のクラン
ク基準位置で高レベルから低レベルに変化するような基
準位置信号を出力する角度検出器を用いて２つのクラン
ク基準位置を検出してもよいし、１つの電磁ピックアッ
プで第１および第２のクランク基準位置を時系列的に検
出しこれとは別の検出器で両基準位置の判別をするよう
に構成してもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によればエンジンの回転数が所
定回転数未満でかつ上記点火時期演算手段で求めた点火
進角度値が上記エンジンの第２のクランク角度位置から
遅角側の時には上記第１の点火信号に代わり上記第２の
点火信号を選択し、該第２の点火信号に同期して点火を
行うための点火制御信号を点火装置に送出するととも
に、上記点火時期演算手段で求めた点火進角度値が上記
エンジンの第２のクランク角度位置から進角側の時には
上記第２の基準位置信号発生時点を遅角限界として点火
制御信号を点火装置に送出するように構成したので、点
火信号を目標点火時期に合わせて精度良く発生すること
ができエンジンの始動性を損なうことなくノッキングの
発生が少ないものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す点火時期制御装置の
ブロック図、第２図は点火信号選択手段の動作内容を示
すフロー図、第３図は従来装置のブロック図、第４図は
装置各部の信号状態を示す波形図である。 図中、１……クランク軸、２……円板、3A,3B……磁性
体、4C,4D……電磁ピックアップ、５……発振器、６…
…周期計測手段、７……点火時期演算手段、８……第１
の点火時期演算手段、９……第１の点火信号出力手段、
10……固定点火手段、12……点火装置、13……第２の点
火時間演算手段、14……第２の点火信号出力手段、15…
…点火信号選択手段。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの第１のクランク角度位置で第１
   の基準位置信号を発生すると共に上記第１のクランク角
   度位置から所定の角度遅れた第２のクランク角度位置で
   第２の基準位置信号を発生する基準位置検出手段と、少
   なくとも上記第１または第２の基準位置信号から上記エ
   ンジンの回転周期を求める回転周期計測手段と、上記エ
   ンジンの運転状態に応じて上記エンジンの第２のクラン
   ク角度位置を基準とする点火進角度値を演算する点火時
   期演算手段と、上記回転周期と上記点火進角度値とに基
   づいて求めた上記第１の基準位置信号発生時点を基準と
   する第１の点火時期に第１の点火信号を発生する第１の
   点火信号発生手段と、上記回転周期と上記点火時期演算
   手段からの点火進角度値とに基づいて求めた上記第２の
   基準位置信号発生時点を基準とする第２の点火時期に第
   ２の点火信号を発生する第２の点火信号発生手段と、上
   記エンジンの回転数が所定回転数未満でかつ上記点火時
   期演算手段で求めた点火進角度値が上記エンジンの第２
   のクランク角度位置から遅角側の時には上記第１の点火
   信号の代わり上記第２の点火信号を選択し、該第２の点
   火信号に同期して点火を行うための点火制御信号を点火
   装置に送出するとともに、上記点火時期演算手段で求め
   た点火進角度値が上記エンジンの第２のクランク角度位
   置から進角側の時には上記第２の基準位置信号発生時点
   を遅角限界として点火制御信号を点火装置に送出するこ
   とにより上記エンジンを点火させる点火信号選択手段と
   を設けたことを特徴とする点火時期制御装置。