JPS58210367A - ４気筒内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents

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】 本発明は多気筒内燃機関の点火時期制御装置に関するも
のである。

従来エリ多気筒内燃機関の点火時期制御には内燃機関に
機械的に結合された配電器に内蔵された遠心進角機構お
よび真空進角機構が用いられてきに対しては、上述の機
械的制御のみでは精度、経年変化などにおいて性能的に
不十分であって、また、電子的制御が不可欠であるとさ
れている。

そして、一般的な電子制御の点火制御装置は、配電器内
に設置された基準位置検出器の出力ｋ　一つの入力とし
、さらに吸気マニホルド負圧などの内燃機関の運転状況
を検知するセンサの出力を他の入力とし、最適な点火時
期を電気的に算出し、点火コイルの一次電流を断続せし
め、点火時期を制御するという手段が採られている。

しかしながら、この場合、点火コイルの二次側に発生す
る高電圧は従来通り配電器の高圧配電機構により各気筒
に分配するため、進角機構が不要であるにもかかわらず
、高圧配電の目的で配電器が依然として必要である。

以上のような問題点を除く方法として、配電器による高
圧配電を行わない低圧配電方式の点火時期制御装置が提
案されている。

一方、実際のエンジンでは、点火時期は始動時点火時期
に固定ではなく、エンジンの回転数、負荷状態などの運
転状況に応じて適切な時期に点火を行う必要がある。ま
た、エンジンの回転が滑かでない場合および急激なエン
ジン回転の変動が生じた場合には異常な角度で点火され
、エンジンが停止しｆｃ！ｌ１１さらに、極端な場合に
はエンジンを破壊することもありうる。

本発明は以上の点に鑑み、このような問題を解決すると
共に、かかる欠点を除去すべくなされたもので、その主
目的はきわめて高精度で高安定な低圧配電方式の点火時
期制御装置を提供することにある。また、他の目的は機
関の運転状況に応じて適切な時期に点火上行うことがで
きると共に、気筒内のバラツキを小さくすることができ
る点火時期制御装置を提供することにある。

このような目的を達成するため、不発ｉＡは、多状態よ
り反転する第２の角度検出器と、上記内燃機関の運転状
態を検知する如く配置された少くとも１つのセンサと、
上記第１．第２の角度検出器の出力および上記センサの
出力を入力とする点火時期制御回路と、この点火時期制
御回路に接続さｆ′した複数個の点火コイルよりなるよ
うにしたもので、以下、図面に基づき本発明の実施例を
詳細に説明する。

第１図は本発明による点火時期制御装置の一実施例を示
す構成図である。図において、（１）は４気筒４サイク
ルエンジン（図示せず）のクランク軸（４）に取付けら
ｎｆｃ回転体であり、その円盤上の一部にスリン）　（
１１０）を有する。（２）は回転体（１）の回転に同期
して回転体（１）に設けらｎ、ｆｃスリット（１１０）
の前縁（１１０−Ｌ）あるい（は後縁（１１０−Ｔ）に
対向した時点に出力を反転する如く配置された第１の角
度検出器で、この第１の角度検出器（２）は各気筒の最
大点火進角度より所定の角度進角した角度にて出力を前
期状態より反転するように構成されている。（３）は第
１の角度検出器（２）から所定の相差角をもって設置さ
れ第１の角度検出器（２）と同様に回転体（１）に設け
られたスリン）　（１１０）を検出する第２の角度検出
器で、この第２の角度検出器（３）は各気筒の始動時点
火角度にて出力を前期状態より反転する工うに構成され
ている。（５）はエンジンの吸気マニホルド圧力を測定
する負圧センサで、この負圧センサ（５）は内燃機関の
運転状態を検知する如く配置されている。

（６）は第１および第２の角度検出器（２）　、　（３
）の出力と負圧センサ（５）の出力を入力とする点火時
期制御回路で、第１の角度検出器（２）、第２の角度検
出器（３）および負圧センサ（５）より得られる信号を
入力とし、点火コイル（７）　、　（８）に対して適切
なタイミングで電流の供給・遮断を行うように構成され
ている。

そして、この点火コイル（７）　、　（８）はそれぞれ
−次巻線（γ０）＃（８０）および二次巻線（７１）、
（８１）、を有し、−次巻線（７０）、（８０）の各一
端（７００）、（８００）は負極側を接地した電源（１
０）の正極側に接続され、各他端（７０１）、（Ｒｏｌ
）は点火時期制御回路（６）に接続されている。また、
点火コイル（７）　、　（８）の二次巻線の出力端子（
７１０）、（７１１）、（８１０）　。

（８１１）はそれぞれ点火プ、ラグ（９０）、（９１）
、（９２）。

（９３）　’ｅ介して接地されている。

つぎにこの第１図に示す実施例の動作を第２図および第
３図全参照して説明する。第１図に示す実施例の動作説
明に供する波形図である第２図。

第３図において、（ａ）は第１の角尻検出器（２）の出
力を示したものであ！０、（ｂ）Ｖｉ第２の角度検出器
（３）の出力、（、）は点火プラグ（９０）、（９１）
の点火位置、（ｄ）は点火プラグ（９２）、（９３）の
煮込位置を示したものである０ ます、点火順序に点火プラグ（９０）、（９２）、（９
１）、（９３）の順であるとする０そして、回転体（１
）が第１図に示す如く矢印の方向に回転したとき、第１
おまひ島２０角夏検出器（２：ｌ　、　（３）から得ら
ｆＬ、６電気信号の波形は第２図（ａ）　、　（ｂ）に
示すようになる０いま、第２の角度検出器（３）を機関
の始動時点火位置において回転体（１）に設けらｔｆｃ
スリツ）　（１１０）の前縁（１１０−Ｌ）あるいは後
縁（１１０−Ｔ）と対向する如く配置すれば、第２図（
Ｃ）　ｔ　（ｄ）における点Ｐ、ｏ＋　Ｐ、、＋　Ｐ、
、＋　Ｐ、３Ｕそｎ−ｆ：れ点火＝ヰ隼プラグ（９０）
、（９１）、（９２）、（９３）に対応した気筒の始動
時点火位置に一致する。したがって、例えば、第２図（
ｃ）に示す点Ｐ、。で点火コイル（７）の−次電流？遮
断すｆＬは、二次巻線（７１）に高圧が発生し、点火フ
ラグ（９０）により該当する気筒に漬火することができ
る。この場合、点火プラグ（９１）にも高電圧が発生す
るが、この時点において、点火プラグ（９１）に対応す
る気筒は排気行程にあり、したがって、シリンダ内の圧
力が低く、低い電圧で放電する。このため、点火コイル
（７）の二次巻線（７１）に発生する電圧の大部分が点
火プラグ（９０）に印加さｆ″１５、点火に必要なエネ
ルギーが点火プラグ（９０）に供給される０ また、第２図（ｃ）において、点ｐｅｔでは逆のことが
おこる。すなわち、点ＰＩＩは点火プラグ（９１）に対
応したり筒の圧縮行程にあたり、膚火コイル（７）の二
次巻線＜ｒ１’）に発生する高圧の大部分が点火プラグ
（９１）に印加される０そして、第２図（ｄ）における
点Ｐ　９２１　Ａ、　Ｐ　９３においても同様のこと　
。

が言える。

したがって、第２図（、）に示す第１の角度検出器（２
）の出力が気高レベル〃のときには、第２図（ｂ）に示
す第２の角度検出器（３）の出力信号が反転した時点で
点火コイル（７）の−次電流を遮断し、第１の角度検出
器（２）の出力、ｄｉ　％低レベル”　のときには第２
の角度検出器（３）の出力信号が反転した時点で点火コ
イル（８）の−次電流ｔ″遮断することにより、４個の
点火プラグ（９０）、（９１）、（９２）、（９３）に
適切な順序で高電圧を印加することができる０ そして、実際のエンジンにおいては、点火時期は前述の
如く始動時点火時期に固定ではなく、エンジンの回転数
、負荷状態などの運転状況に応じて適切な時期に点火を
行う必要がある。第１図に示す実施例ではこの目的のた
めにも点火時期制御回路（６）が使われる０すなわち、
点火時期制御回路（６）は第１の角度検出器（２）から
得らｊ、る点火時期信号とこの点火時期信号の周期を計
測して得られるエンジンの回転数信号およびエンジンの
運転状況を検知するためのセンサ（第１図の実施例では
負圧センサ（５））からの信号を入力として適切な点火
位置を算出し、点火コイル（７）　、　（８）の電流を
制御する０ すなわち、第３図に示すように、（ｂ）に示す第２の角
度検出器（３）から得られる信号波形の縁Ｐ、。。

Ｐ９２　ｔＰ＠１　・Ｐ９３工りもθムなる角度だけ進
んだ（ｃ）　、　（ｄ）に示す点（点火時期）　ＱＩＯ
Ｉ　Ｑ１０　＋　Ｑｉｌｌ　＋Ｑ１３で点火信号を発生
し、（ａ）に示す第１の角度検出器（２）の出力が気高
レベルｌ　のときは点火コイル（７）の−次電流ｔ−遮
断し、電像レベル〃のときには点火コイル（８）の−次
電流を遮断する。この第３図において、角度θムは点火
時期制御回路（６）により算出制御される角度で、一般
に進角度と呼称される０ そして、一般に、点火時期は始動時点火位置よりも進ん
だ位置（時間的に早い位置）に制御する必要があるが、
例えば、第３図において、（Ｃ）に示す点Ｑ、１をこれ
より遅れた（ｂ）に示す点ｐａｔを参照して制御するこ
とは不可能であり、（Ｃ）に示す点Ｑｓｔより進んだ（
ｂ）に示す点Ｐ、。または点Ｐ９２からの遅れ信号（ま
たは角度）として制御することが行われる。この場合、
（ｂ）に示す点Ｐ、Ｏから（Ｃ）に示す点Ｑｌ１１まで
でも最大１８０°の差があり、点Ｑ、、を精度良く制御
することは極めて困難である。このことは、エンジンの
回転が滑らかでない場合特に顕著であり、また、急激な
エンジン回転の変動が生じた場合には、異常な角度で点
火され、エンジンが停止したり、さらに極端な場合には
エンジンを破壊することも有りうる０ このような不具合を除くことが本発明の他の目的でもあ
る。

第１図に示す実施例において、第２の角度検出器（３）
の出力の反転位置は前述の如く、始動時点火時期に対応
する如く定められるが、第１の角度検出器（２）の出力
の反転位置はエンジンが要求する最大進角度より一定量
進んだ位置に対応する如く定められており、このことに
工り、前述の不具合を回避することができる０′ 第３図において、ＱＭは最大進角量より一定角度大きい
値である○したがって、点火時期制御回路（６）におい
て、第３図（Ｃ）　ｔ　（ａ）に示す各点火時期Ｑ　９
０１　Ｑ９２　ｒ　Ｑ９１　ｒ　Ｑ９３ｔ；ｊそれぞれ
（、）に示す第１の角度検出器（２）から得られる信号
波形の縁Ｒ９゜。

Ｒｒ、２．　Ｒ，、＋　Ｒ＠３からの遅れとして制御す
ることができるため制御精度が大幅に向上し、さらに、
（ｃ）、　（ａ）に示す各点（点火時期）Ｑ、。ｌ　Ｑ
＠２１　Ｑ９１、Ｑ、３がそれぞ１−（ａ）に示す縁Ｒ
，，ＩＲ，２１Ｒ，，。

Ｒ９＊に超えて進角しないよう制限を加えることに工り
、異常な回転変動があった場合でも異常進角を防止する
ことができ、エンジンの安定に大きな効果がある。

さらに、上記第１および第２の２つの角度検出器（２）
　、　（３）Ｆｉ、回転体（１）に配設された同一の１
つのスリット（１１０）を検出するので、各角度検出器
の出力信号から得らｊ、る周期情報によシ、機関の回転
周期変動を正確に判断することができ、これにより１回
転の上昇あるいは下降時の過渡的状態においても非常に
正確な点火時期の予測制御を可能とな、）。

また、各気筒各々の点火時期のバラツキにスリットの精
度に依存することは明白であるが、上記実施例において
は、スリットは共通の唯一つで良いため、精度向上が容
易であるという利点をも有している。

以上の説明では、エンジンの運転状況を検知するための
センサとして負圧センサを例にとって説明したが、本発
明はこ１に限定されるものではなく、他に冷却水温、大
気圧、空気温などのセンサからの信号を点火時期制御回
路（６）に入力し、点火時期を制御しても本発明の本質
に影響を与えるものではない。

以上説明しｆＣように、本発明によｊは、機関の要求す
る最大進角度より所定の角度進んだ位置にて出力を反転
する第１の角度検出器の出力信号と、゛始動時点火位置
にて出力を反転する第２の角度検出器の出力信号によっ
てきわめて高精度で高安定な低圧配電方式の点火時期制
御装置を構成することができ、また、機関の運転状況に
応じて適切な時期に点火を行うことができると共に、気
筒内のバラツキを小さくすることができるので、実用上
の効果は極めて大である。

第３図 ０９２　　　　　　　　　Ｑ９３ 手続補正書（白太） 特許庁長官殿 １、事件の表示　　　特願昭５７−９４２４３号２、発
明の名称 点火時期制御装置 ３、補正をする者 名　称　　（６０１）三菱電機株式会社代表者片山仁八
部 三菱電機株式会社内 氏名　（７３７５）弁理士大岩増雄 （連絡先（岡２１３）：、＋ｌ＋：１特許部）５　補正
の対象 ｔｌｌ　　明細書の特許請求の範囲の欄。

（２）明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１１明細書の特許請求の範囲を別紙のように補正する
。

（２）同書第２頁第１行の「有ガス廃ガス」を「有害排
ガス」と補正する。

（３）同壱同頁第３〜４行の「また、」を削除する。

（４）同書同頁第５行の「そして、」を削除する。

（５）同書同頁第２０行〜第３頁第７行の「一方、・・
・・ありうる。」の文章を削除する。

（６）同書第３頁第８〜１０行の「以上の点にｉみ、・
・・もので、」を「低圧配電方式の改良に関するもので
あり、」と補正する。

（７）同書同頁第１４行の「気筒内」を「各気筒の点火
時期」と補正する。

（８）　　同書第４頁第５行の「複数個の」を削除する
。

（９）同書第１０頁第１行の「点Ｐ９０」を「点Ｐ９２
」と補正する。

ａＱ　　同省第１１頁第１７行の「予測制御を」を「予
測制御が」と補正する。

ｎｉｌ　　同書第１２頁第１８行の「気筒内」を「各気
筒の点火時期」と補正する。

以　　上 別　　　　　紙 ［多気筒内燃機関において、各気筒の最大点火進角度よ
り所定の角度進角した角度にて出力を前期状態より反転
する第１の角度検出器と、各気筒の始動時点火角度にて
出力を前期状態より反転する第２の角度検出器と、前記
内燃機関の運転状態を検知する如く配置された少なくと
も１つのセンサと、前記第１．第２の角度検出器の出力
および前記センサの出力を入力とする点火時期制御回路
と、以上 −３７０→

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多気筒内燃機関において、各気筒の最大点火進角度より
   所定の角度進角した角度にて出力を前期状態より反転す
   る第１の角度検出器と、各気筒の始動時点火角度にて出
   力を前期状態より反転する第２の角度検出器と、前記内
   燃機関の運転状態を検知する如く配置された少なくとも
   １つのセンサと、前記第１．第２の角度検出器の出力お
   よび前記センサの出力を入力とする点火時期制御回路と
   、この点火時期制御回路に接続された複数の点火コイル
   よりなることを特徴とする点火時期制御装置。