JPS591350B2 - 内燃機関用電子式点火時期制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関（以下エンジンという）における点火
時期を電気的に決定するための電子式点火時期制御装置
に関するものである。

従来、一般に使用されているエンジンの点火時期を決定
するディストリビュータは、カムとポイントを用いた電
気接点における各要素の相対位置を、遠心ガバナーとバ
キュームアドバンサとにより検出するエンジン回転数と
吸気管負圧の大きさとに応じて変化させることにより、
エンジンの状態に応じた点火時期に点火信号を発生して
いた。

しかしながら、上述した方式のものでは、すべてが機械
的制御であるので点火時期の確実性に欠け、また理想の
点火時期特性を持たせることが困難であり、現在問題に
されている排気対策上も好ましくないという欠点がある
。

また従来設定した点火進角をエンジン回転数で割算して
時間に変換して点火時期を決定する電子式点火装置も提
案されているが、この従来のものではエンジン回転数を
計算するのでその間の計数時間が必要となり、従ってエ
ンジン回転数の値というのは計数時間内の平均エンジン
回転数となるので、計数時間内にエンジン回転が変動し
た場合は誤差要因となるという欠点がある。

また、従来これを考慮しであるクランク角に相当するス
リットを円板の円周に加工してそのスリットを検出して
点火時期を決める方式のものもあるが、実際例えばクラ
ンク角２°に相当する場合にはクランク軸に円板を取り
付けたとして１８０個のスリットを円板に加工しなけれ
ばならないので、その加工能力とそのスリットを検出す
るセンサ能力と耐久性とを考慮した場合には実用性がな
い。

さらに、従来、点火時期を表わす角度信号を上位桁と下
位桁とに分け、それぞれ周波数の異なるクランク軸の角
度信号で計数することにより点火時期を決める方式のも
のがあるが、クランク軸の角度信号の周波数を高めるた
め回路構成の複雑な逓倍回路が必要となり、これは逓倍
数を大きくする和周波数の高い発信源を必要とする等問
題がある。

本発明は上記の点に鑑み、発生の容易な比較的角度幅の
大きいクランク角度パルスにて、基準位置より目標とす
る遅角位置の近傍まで計数すると共に、この位置から目
標とする遅角位置までを分解能の高い一定周波数のり田
ツクパルスにて計数することにより、回転数の急激な変
動に対しても点火時期制御の誤差が小さく、かつ細かな
りランク角度パルスを発生する円板あるいは逓倍回路等
が不要で構成の簡単な内燃機関用電子式点火時期制御装
置を提供することを目的とするものである。

この目的を達成するために本発明は、内燃機関の回転角
を検出し、この検出した所定回転角毎に出力パルスを発
生する回転角検出手段と、内燃機関の基準回転角を検出
して基準回転角毎に基準パルスを発生する基準角度検出
手段と、内燃機関の例えば回転数及び負圧等の運転条件
を示すパラメータに応じた前記基準回転角より遅角量を
求め、この遅角量を前記回転角検出手段の検出角度を単
位とした角度を表わす第１の値と前記回転角検出手段の
検出角度よりも小さい角度に応じた遅れ時間を表わす第
２の値との２系統で算出すると共に、前記基準パルスの
時点から計数した前記回転角検出手段の出力パルス数と
前記第１の値とを比較しこの出力パルス数が前記第１の
値に達すると前記第２の値を一定周波数のクロックパル
スにて時間幅に変換し変換が終った時点を点火時期とし
て出力信号を発生する点火時期制御回路と、この点火時
期制御回路の出力信号を受けて点火栓に点火火花を発生
させる点火装置とを備える構成としている。

第９図は本発明の上述した構成を明示するための全体構
成筋であり、まず運転条件検出手段は機関の回転数、負
荷等の運転条件を示すパラメータを検出する。

遅角量演算手段は運転条件を示すパラメータに応じて、
基準角検出手段にて検出された基準回転角よりの遅角量
を演算する。

角度・時間換算手段はこの遅角量を所定の回転角毎に出
力パルスを発生する回転角検出手段の検出角度を単位と
した角度を表わす第１の値と前記回転角検出手段の検出
角度よりも小さい角度に応じた遅れ時間を表わす第２の
値との２系統で算出する。

角度値比較手段は前記第１の値と前記基準回転角の位置
から計数した前記回転角検出手段の出力パルス数とを比
較するものであり、時間値比較手段は前記出力パルス数
が前記第１の値に達したとき前記第２の値をクロックパ
ルス発生手段よりの一定周波数のり田ンクパルスにて時
間幅に変換し変換が終わった時点を点火時期として出力
信号を発生する。

そして、点火装置はこの出力信号を受けて点火栓に点火
火花を発生し混合気に点火する。

以下本発明を図に示す実施例について説明する。

第１図は本発明装置の一実施例の全体構成のブロック図
を示すもので、１は４気筒４サイクルエンジンのリング
ギヤ１ａを利用してエンジン回転数を検出するために取
付けた電磁ピックアップよりなる回転角検出手段であり
、この出力の検出信号は前記リングギヤ１ａの歯１ｂの
数が１１５個であればエンジン回転数が６０Ｏｒｐｍの
とき１１５０Ｈｚの周波数になる。

２は電磁ピックアップ１の出力信号を増幅し、矩形波に
整形する周知の第１の波形整形回路であり、３はこの整
形回路２と後述するクロック回路１５からのクロックパ
ルスＣ１からエンジン回転数を計数する計数回路であり
出力を２進コードで出す。

４は内部のリードオンリメモリに予め記憶（プログラム
）しである進角特性を読出す際の番地指定値である入力
アドレスのうち、エンジン回転数に対応する進角量を読
出すため計数回路３の出力値を番地指定値（以後回転数
アドレスと称する）とすると共に、負荷を示す負圧に対
する進角量を読出すため、Ａ／Ｄ変換回路６の出力値を
番地指定値（以後負圧アドレスと称する）とし、回転数
アドレスに対して第２図ａに示すように回転数アドレス
のうちの主な点ａ。

・・・・・・ａ４に対する遅角量をリングギヤ１ａの歯
１ｂの１個あたりの角度である３６０／１１．５キ３．
１３で除算した値を、一方負圧アドレスに対して第２図
すに示すように負圧アドレスのうちの主な点す。

・・・・・・ｂ４に対する遅角量を上記３．１３で除算
した値をそれぞれプログラムし、該プログラム値と上記
各アドレスとにより、任意のアドレスに対する値を補間
にて述め、第１と第２との２系統の出力を出す点火角度
設定回路である。

５は半導体装置負圧検出器であり、エンジンの吸気管に
取付けてあって吸気管内の負圧を検出して出力をアナロ
グ電圧で出す。

６は該負圧検出器５の電圧を後述するクロック回路１５
のクロックパルスＣ２にてディジタル変換するＡ−Ｄ変
換器であり、記憶回路をも含んでいる。

また、第２図において、縦軸中のＴＤＣは上死点位置を
示し、ＢＴＤＣは上死点前の位置を示し、ＡＴＤＣは上
死点後の位置を示すものである。

１ｃはリングギヤ１ａに取付けた基準位置を検出するた
めの歯で第１気筒の上死点前６０°の位置に設けである
。

Ｔは歯１ｂの位置を検出する電磁ピックアップよりなる
基準角検出手段である。

８は電磁ピックアップ７の出力信号を増幅し矩形波に整
形する周知の第２の波形整形回路である。

ここで、第５図において、第１気筒の上死点前６０°あ
るいは６０°よりも前の角度で一番近傍のリングギヤ１
ａの歯１ｂの位置をＲ８とし、ＲＡをＲｏから遅れ角で
Ａｏと等しいかあるいは小さいがλに一番の近傍の歯の
角度と定義する。

例えばＲ１８０というのはＲ８から遅れ角で１８０°に
等しいかあるいは１８０°より前で一番近傍の歯の角度
である。

従って、当然Ｒ１８０というのは上記歯１ｂの角度に応
じた３、１３の整数倍の角度である。

９は前記第１の波形整形回路２の出力信号と、第２の波
形整形回路８の出力信号とによりエンジンの第１気筒の
所定のクランク角にて馬、Ｒ１６０゜Ｒ１８０，Ｒ３４
０の各角度信号とデータ切換信号Ｓとを出す角度信号回
路である。

１０，１１は第１、第２のコンパレーターであり、第１
のコンパレーク−１０は角度信号回路１１の基準角度信
号Ｒ８，Ｒ１８０によりセットされ、それより比較を始
め、点火角度設定回路４の出力のうちの第１の出力であ
るｍビットのデーターに第１の波形整形回路２の出力パ
ルス数が一致すると出力信号を出して第２のコンパレー
ター１１をリセットする。

するとこの時点より第２のコンパレーター１１は比較を
始め、点火角度設定回路４の出力のうち第２の出力であ
るｎビットのテ゛−ターにクロック回路１５のクロック
パルスＣ５のパルス数カ一致すると出力信号を出す。

この出力信号は点火時期信号となる。

分配回路１２は第２のコンパレーターの出力信号を角度
信号回路９の角度信号Ｒ１６０，Ｒ３４０により第１、
第４と第３、第２との２グループの気筒に分配すると同
時に肉付けする回路である。

１３．１４は分配回路１２の出力信号を電力増幅してダ
ブル点火コイルを動作させるための公知のイグナイター
である。

１５はクロック回路で公知の矩形波発振回路とそれを分
周する分周回路、パルス幅の細いパルスにする波形整形
回路及び論理回路より構成されており、各ブ爾ツタへの
基準時間信号となるクロックパルス０１〜Ｃ６を発生す
る。

以下要点となる各ブロックについて説明すると、計数回
路３は図示はしないが波形整形回路２からの出力信号に
よりゲートが開かれて後述するクロック回路１５よりの
クロックパルスＣ１を通過させるＮＡＮＤゲート、この
ＮＡＮＤゲートを通過したクロックパルスの計数をする
カウンタ、このカウンタの計数値を一時記憶して出力バ
イオリ−コードによって点火角度設定回路４の回転数ア
ドレスを決定するラッチ回路（一時記憶回路）、および
波形整形回路２からの出力信号によりこのカウンタのリ
セット信号とこのラッチ回路の記憶命令信号とを発生す
る信号発生器とにより構成しである。

次に、点火角度設定回路４について説明する。

該点火角度設定回路４はマイクロコンピュータ（東芝製
の製品番号ＴＬＣ８−１２Ａ）を使用している。

マイクロコンピュータの構成作動に関してはここでは説
明を省略し制御演算内容を記すのみに吉とめる。

点火角べ設定回路４における演算動作のフローチャート
を第８図に示す。

図示してない電源から電力が供給されるとスタートする
。

ステップＳ１は角度信号回路９からの信号Ｒ６゜Ｒ１８
０があるかどうかを判別し、ＹＥＳならばステップＳ２
に進み、ＮＯならば入力されるまで待機する。

ステップＳ２において、回転数に応じた計数回路３の出
力データを読み込む。

ステップＳ３において負圧に応じたＡ／Ｄ変換回路６の
出力データを読み込む。

ステップＳ４は前記ステップＳ２で入力された回転数を
入力アドレスとして第２図ａに示す進角値をリードオン
メモリ（以下単にＲＯＭという）より読み出す。

第２図ａはエンジン回転数特性であり、横軸はエンジン
回転数がとってあって計数回路３の出力を入力アドレス
とするものであり、この横軸の各入力アドレスａ□ 、
ａｌ 、ａ２ ｔ ａ３ ｊ ａ４に対してそれぞれ
縦軸にはＭ（ａｏ）、Ｍ（ａｌ） 、Ｍ（Ｒ２） ５Ｍ
（ａｓ） １Ｍ（ａ４’）、の各進角量がプログラムし
である。

この各進角量Ｍ（ａｏ）〜Ｍ（Ｒ４）はそれぞれ予め設
定する進角量を年率位置Ｒ８からの遅れ角に変換した後
、３．１３°で除算した値である。

ステップＳ５は回転数進角の補間演算をして回転数進角
値Ｍ（ａｘ）を求める。

例えばエンジン回転数アドレスがａｘの場合にはまずａ
ｘがａ。

〜ａｌ 、 ａ１〜ａ２ｊ ａ２〜ａ３νａ３〜ａ４の
どの範囲であるかを判別する。

ａ１〜ａ２の範囲だとすると、Ｍ（ａｘ）＝Ｍ（ａｌ
）＋Ｃ（Ｍ（Ｒ２） Ｍ（ａｌ ） ）／（Ｒ２−ａ
、 ） ）Ｘ（ａＸ−ａ、 ）・・・・・・け） となり、この（１）式を演算して補間値Ｍ（ａｘ）が求
まる。

ステップＳ６は前記ステップＳ３で入力された負圧を入
力アドレスとして第２図すに示す進角値をＲＯＭより読
み出す。

第２図すは負圧特性であり、横軸は負圧がとってあって
Ａ／Ｄ変換回路６の出力を入力アドレスとするものであ
り、この横軸の各入力アドレスｂ。

、ｂｌ、ｂ２．ｂ３．ｂ４番こ対してそれぞれ縦軸には
Ｍ（ｂｏ） 、Ｍ（ｂｌ） 。

Ｍ（ｂ２）２Ｍ（ｂ３）２Ｍ（ｂ４）の各進角量がプロ
グラムしである。

この各進角量Ｍ（ｂＯ）〜Ｍ（ｂ４）はそれぞれ予め設
定する進角量を基準位置Ｒ８からの遅れ角に変換した後
、３．１３°で除算した値である。

ステップＳ７は負圧進角の補間演算をして負圧進角値Ｍ
（ｂ ｘ）を求める。

負圧アドレスｂｘの場合にはｂｘがす。

−ｂｌ、ｂ、〜ｂ２．ｂ２〜ｂ３゜ｂ３〜ｂ４のどの範
囲であるかを判別する。

ｂ３〜ｂ４の範囲だとすると、 Ｍ（ｂｘ）−Ｍ（ｂ３）＋Ｃ（Ｍ（ｂ４） Ｍ（ｂ３
））／（ｂ４−ｂ３ ））ｘ（ｂｘ−ｂ３）・・・・・
・（２） となり、この（２）式を演算して補間値Ｍ（ｂｘ）が求
まる。

ステップＳ８は次の（３）式を演算する。Ｍ（ａ ｘ
）＋Ｍ（ｂ ｘ ）＋ＫＡ（ただしデータ切換信号Ｓが
１のときのみ）＋ＫＢ（ただしデータ切換信号Ｓが０の
ときのみ）＝ｍ＋ｍ（ただしｒｎ ＝ Ａ４ Ｘ ２４
＋ Ａ３ Ｘ ２ ” ＋ Ａ２ Ｘ ２ ” ＋ Ａ
Ｉ Ｘ ２ ’ ＋Ａｏ×２°、ｍ＝ＢＩＸ２ ’＋Ｂ
２Ｘ２−２＋Ｂ５Ｘ２ ”十Ｂ４×２″）
・・・・・・（３）ここで、ｍはリングギヤ１
ａの歯１ｂの１個分の角度（３，１３°）を単位数とす
るものであり、ｍは３．１３°より小さい角度である。

また、補正項ＫＡとＫＢの必要な理由を説明すると、リ
ングギヤ１ａの歯１ｂの位置と上点化とが実際にはずれ
ている事と回転角検出手段と基準角検出手段との相対的
取付位置の誤差によるずれから起こる。

この２つの理由により補正してやる必要が生じてくる。

しかし２つの補正量は一定量である。そこで、各検出手
段の取付は誤差とリングギヤの歯と上点元位置とのずれ
とをこみにして第５図のような波形であるとする。

（１ｃ）は基準角検出手段の波形を整形した第２の波形
整形回路１０の出力信号、（１ｂ）は回転角検出手段の
波形を整形した第１の波形整形回路２の出力信号である
。

いまｄの時点が第１気筒の上点化の位置とし、ｄ位置よ
り６０゜進んだ位置をｄ６０とすると、（１ｂ）のよう
にｄ６０の時点よりも少しずれた位置にリングギヤ１ａ
の歯１ｂの位置が卒ている。

いまこの角度をθＡとする。

このθＡは当然３．１３°よりも小さい値である。

また、基準回転角の信号（１ｃ）も当然厳密にはｄ６０
よりもずれた位置にあるので実際に基準回転角という位
置は（１ｃ）の波形を取った場合には良くない。

従って、ｄ６０よりも遅れた位置で一番近傍のリングギ
ヤ１ａの歯１ｂの位置Ｒｏを基準にすれば基準角検出手
段の取付は精度が楽になりまた確実である。

このＲ８とｄ６０のいずれの角度がθＡとなる。

従って、第１のコンパレーター１０で比較する場合はこ
のＲ６を基準としているのでこの量だけ補正してやらな
ければならない。

また、同様に第３、第２気筒用の点火時期を決めるため
の基準位置をｄ６０よりも１８０°遅れた角度つまりｄ
から１２０°遅れた角度の位置をｄ１２０とし、ｄ１２
０よりも遅れしかも一番近傍のリングギヤの歯をＲ１８
０とすると、ｄ１２０とＲ１８０とには当然ずれがあり
、このずれをθＢとすると、θＢだけ総合遅角度量を表
わす加算器の出力に補正をしてやらなければならない。

従って、第１、第４気筒用の点火時期の場合はデメンジ
ョンを合わせて（θＡ）／（３，１３）ＫＡという値を
、第３、第２気筒用の点火時期の場合は（θＢ）／（３
，１３） −ＫＢという値をそれぞれ補正（この実施例
では加算）してやる必要がある。

この補正量ＫＡ、ＫＢは点火角度設定回路４の中のＲＯ
Ｍに予めプログラムしてあり、角度信号回路９からのデ
ータ切換信号ＳによりＳが■のときＫＡを、ＳがＯのと
きＫＢをそれぞれ加算するようになっている。

前述の（３）式において、ｍは整数であり角度ではｍＸ
３．１３°に相当する。

該ｍは第１のコンパレータ１０によりリングギヤ１ａの
歯１ｂに応じた角度に変換される。

ステップＳ９はステップＳ８で求めたｍをレジスタＡに
格納する。

ステップＳ１ｏはステップＳ８でｍ′をレジスタＢに格
納する。

ステップ８１１は３．１３°より小さい角度をその回転
数における時間幅に変換する。

回転数アドレスは前記計数回路３の出力であり回転数に
比例している。

回転数アドレス値ａｘでｍ′を除算してｎ−（Ｋ・ｍ’
） ／ ａ ｘ （に一定数）を求める。

ここで、ｍ鯰３．１３°より小さい角度であり、このｎ
の意味を考えるとｌ／ａｘというのは周期となり、リン
グギヤ１ａの１回転３６０°に要する時間に比例する。

ｍ′を角度とするとｍ′に要する時間ｎは３６０°：Ｋ
ｌ ／ ａ ｘ−ｍ’： ｎ （ただしに１は定数）と
なり、ｎ＝（Ｋ１／３６０）ｘ（ｍ′／ａｘ）＝Ｋｍ７
ａｘ（Ｋ ＝ Ｋ１／ ３６０ ）となり、ｎは時間に
よって所定のエンジン回転数における角度を表現してい
る。

ステップ８１２はレジスタＡに格納されているｍを第１
コンパレータ１０に転送する。

ステップ８１３はステップＳ１１で求めたｎを第２コン
パレータ１１に転送すると共にステップＳ１にリターン
する。

次に第１のコンパレーター１０について説明すると、第
１のコンパレーター１０は第３図に示すごとく２進カウ
ンタ１０１とエクスクル−シブＯＲゲート１０２，１０
３，１０４，１０５゜１０６とＮＯＲゲート１０７とＲ
−Ｓフリップフロップ１０８とから構成されている。

従って、角度信号回路９よりのリセット信号Ｒ８，Ｒ１
８０により２進カウンタ１０１及びＲ−Ｓフリ、ツブフ
ロップ１０８がリセットされると、２進カウンタ１０１
は第１の波形整形回路２からの角度信号の数を計数する
。

この角度信号の１パルスはクランク角度で３．１３°に
相当する。

そして、その計数値か点火角度設定回路４の出力のうち
の第１の出力値ｍの２進出力と一致するとエクスクル−
シブＯＲゲート１０２〜１０６の出力はすべて”０”に
なるので、ＮＯＲヶ′ｍ′１０７の出力は１”になり、
Ｒ−Ｓフリップフロップ１０８がセットされる。

このＲ−Ｓフリップフロップ１０８がリセットされた後
、セットされるまでの回転角、すなわちＲ−Ｓフリップ
フロップ１０８のＱ出力端子に”１”を生じている回転
角は点火角度設定回路４の第１の出力値ｍの出力２進コ
ードに比例している。

ここで大切なことは、Ｒ−Ｓフリップフロップ１０８の
Ｑ出力端子の出力信号が”■”から“０”に立下る時点
が点火角度設定回路４の第１の出力値ｍの遅角度値と一
致しているということである。

そして、第１のコンパレーター１０の入力クロックパル
スは第１の波形整形回路２の出力であるからクランク角
度そのものであるので、計数途中でクランク回転が変動
してもその変動をそのまま反映することが出来る。

また、第２のコンパレーター１１も第１のコンパレータ
ー１０と全く同様の回路構成になっており、入力ビツト
数に応じたカウンタのビット数とエクスクル−シブＯＲ
ゲートの個数とＮＯＲゲートの入力ゲート数とが変わる
のみである。

ここでは、カウンタは１０ビツト、エタルクルーシブＯ
Ｒゲートは１０個、１０ゲート入力のＮＯＲゲートを使
用している。

そして、入力クロックパルスとしてはクロック回路１５
の出力信号で一定周波数のクロックパルスＣ５で５００
ＫＨｚである。

そして、カウンタとＲ−Ｓフリップフロップのリセット
信号としては前記第１のコンパレーター１０の出力信号
が入る。

また、入力データーは点火角度設定回路４の第２の出力
値ｎの１０ビツトが加わっている。

そして、第１のコンパレーター１０の出力信号が”１”
から“０”になると第２のコンパレーター１１のカウン
タが計数を始め、遅角量を表わす点火角度設定回路４の
ｍ’（７）出力値をその時のエンジン回転数に対応した
遅れ時間にした第２の出力値ｎとクロックパルスＣ５の
数とが一致すると出力は１″から”０”に落ちる。

従って、この°０′′になった時点はその時のエンジン
回転数の点火角度設定回路４のｍ′の４ビツトの遅角に
相当する。

そして、第２のコンパレータ１１の出力が”１”から”
０”に落ちた時点が点火時期となる。

次に、角度信号回路９を第４図および第５図について説
明する。

角度信号回路９はデバイダ付１０進カウンタ９１，９２
，９３と４人力ＡＮＤゲート９４，９５，９６，９７と
ＯＲゲート９８とＲ−Ｓフリップフロップ９９より構成
しである。

そして、カウンタ９１のクロック入力は前記第１の波形
整形回路２の第５図（１ｂ）で示す出力に、リセット入
力は前記第２の波形整形回路８の第５図（１ｃ）で示す
出力にそれぞれ接続しである。

カウンタ９２のクロック入力は前記カウンタ９１のキャ
リーアウトに、リセット入力は前記カウンタ９１のリセ
ット入力にそれぞれ接続しである。

カウンタ９３のクロック入力は前記カウンタ９２のキャ
リーアウトに、リセット入力は前記カウンター９１のリ
セット入力にそれぞれ接続しである。

このうちの各カウンター９１，９２，９３により０〜９
９９のデバイダ付１０進カウンターとして作動する。

ＡＮＤゲート９４は前記Ｒ８の信号を発生するゲートで
、カウンタ９１の入力クロック端子及び出力ｅ１１９１
の端子とカウンタ９２、カウンタ９３の”０″端子との
４人力に接続してあり第５図（ＲＯ）で示す角度信号Ｒ
８を出力に出す。

ＡＮＤゲ゛−ト９５はカウンタ９１の入力クロック端子
および出力”２″端子とカウンタ９２の出力＋１５９４
端子とカウンタ９３の出力“０”端子とのＡＮＤをとり
第５図（Ｒ１６０）で示す角度信号Ｒ１６０を出す。

ＡＮＤゲ゛−ト９６はカウンタ９１の入力クロック端子
および出力”８″端子とカウンタ９２の出力゛５”端子
とカウンタ９３の出力゛０″端子とのＡＮＤをとり第５
図（Ｒ１８０）で示すＲ１８０の信号を出す。

ＡＮＤゲート９７はカウンタ９１の入力クロック端子お
よび出力”９″端子とカウンタ９２の出力”０″端子と
、カウンタ９３の出力”■”端子とのＡＮＤをとり第５
図（Ｒ３４０）で示す角度信号Ｒ３４０を出す。

ＯＲゲート９８はＲ８，Ｒ１８０信号のＯＲをとり出力
に第５図（Ｒｏ、Ｒ１８０）で示す角度信号Ｒｏ、Ｒ１
８’Ｏを出す。

Ｒ，−Ｓフロップ９９はリセット入力をＡＮＤゲ゛−ト
９４の出力に接続してＲｏ倍信号とり、セット入力をＡ
ＮＤ９６の出力に接続してＲ１８０信号をとり、その出
力に第５図図示のＳで示すデータ切換え信号を出す。

ここで注意することはＲ８，Ｒ１６０，Ｒ１８０゜Ｒ３
４０の各信号はリングギア１ａの歯１ｂに対応している
ことで、Ｒｏは基準角度信号が来てから１番目の歯に相
当するので基準角度信号とＲ８の角度θＡは３．１３°
以内である。

Ｒ１６０は５２番目の歯に相当するので角度としては（
５２−１）ｘ３．１３°＋θＡ＝１５９．６３°＋θＡ
となる。

Ｒ１８０は５８番目の歯に相当するので（５８−１）Ｘ
３．１３°＋θＡ＝１７８．４１°＋θＡとなり、Ｒ３
４０は１０９０９番目に相当するので（１９０−１）Ｘ
３．１３°＋θＡ＝３３８．０４°＋θＡとなる。

次に分配回路１２を第６図において説明すると、分配回
路１２はデバイダ付カウンタ１２１とＲ−Ｓフリップフ
ロップ１２２．１２３とからなっている。

デバイダ付カウンタ１２１のクロック入力はクロック回
路１５のクロックパルスＣ６（ＩＭＨ２）の出力に接続
してあり、リセット入力は前記第２のコンパレータ１１
の出力Ｄ２に接続してあり、出力１３″端子はクロック
イネーブル端子に接続してあってクロックパルス３個以
上の計数を禁止している。

該カウンタ１２１の出力ｔｌ １１１端子はＲ−８フリ
ップフロップ１２２，１２３のセット端子に接続しであ
る。

Ｒ−Ｓフリップフロップ１２２のリセット端子は前記角
度信号回路９の出力Ｒ３４０に、Ｒ−Ｓフリップフロッ
プ１２３のリセット端子はＲ１６０にそれぞれ接続され
ている。

その作動波形を第７図に示す。（Ｄ２）は第２のコンパ
レーター１１の出力信号、（Ｄ３）はテ゛バイダ付カウ
ンタ１２１の出力波形であり、Ｒ−Ｓフリップフロップ
１２２の出力は（Ｆｌ、４）に示すごとくにな継、Ｒ−
Ｓフリップフロップ１２３の出力は（Ｒ３，２）に示す
ごとくになる。

（Ｆｌ、４）は第１気筒と第４気筒用の点火信号、（Ｆ
３ｔ２）は第３気筒と第２気筒用の点火信号という意味
である。

分配回路１２の機能は上記のように点火時期のパルス幅
を肉付けすることと２グループに分配することである。

そして、（Ｐｉ、４）の信号がイグナイター１３により
電子増幅され、ダブル点火コイル１６を駆動する。

そして、（Ｆｌ、４）の信号が”１″の間ダブル点火コ
イル１６の１次コイルに電流が供給され、”０″レベル
の信号が発生している開電流が遮断されて、この電流の
遮断時に点火コイル１６の２次コイルに高電圧が発生し
、この高電圧を直接点火栓に印加させて点火火花を発生
させる。

ここで、ダブル点火コイル１６の２次側の一端は第１気
筒用の点火栓に他端は第４気筒用の点火栓に接続されて
いる。

該ダブルコイルの機能は公知なので省略する。

（Ｒ３，２）の信号も同様の働きをして第３、第２気筒
用の点火栓に点火火花を発生させる。

以上かられかるように本装置においてはディストリビュ
ータ−を使用していない。

なお、上述した実症例においては、点火角度設定回路４
にマイクロコンピュータを使用したが該回路を個々のＩ
Ｃで構成しても良いことは勿論である。

本発明装置の実施例による効果を列記すれば次のごとく
である。

（１）制御信号はすべてディジタル信号であるため、電
源電圧の変動、周囲温度等その他の外部条件に対して安
定動作する。

（２）回路全体のほとんどをディジクル演算素子で構成
しているため、集積化により価格の低減及び組付工程の
標準化が可能となる。

（３）エンジンの使用目的及び機種の変化による点火時
期特性の設計変更時においては、リードオンリーメモリ
のプログラムを変更するだけで済み任意の点火時期特性
を容易に設定できる。

（４）補間演算しているのでリードオンリーメモリに進
角特性をプログラムする量が少なくて済む。

特に実施例においてはエンジン回転数進角量と負圧進角
量とは別個であるのでパラメータは各各１つであったが
、これがエンジン回転数と負圧とが別個でなく相関で進
角量を決める場合はパラメータが２つ経なって３次元と
なり、飛曜的にリードオンリメモリーの量が多くなるが
、この場合には特に有効である。

（５）エンジン回転数による進角量と吸気負圧による進
角量（冷却水温、排気ガス量等による進角量）を含めた
総合進角量をデータ入力とし、かつリングギヤの歯によ
り大まかに点火位置を決め、歯と歯の間の細まかい位置
は時間演算により求めているので応答性が速く、精度が
高い。

（６）エンジンの改造はリングギヤの歯の箇所に電磁ピ
ックアップを取付けることと、リングギヤの一箇所に磁
性体の小片よりなる歯を取付け、その箇所にもう１個の
電磁ピックアップを取付けるのみであり、あとは現在の
エンジン本体に何ら改造を加えることなく装置でき、し
かもダブル点火コイルを使用することによりディストリ
ビュータ−を廃止出来る。

（カ ディストリビュータ−を廃止出来ることから現在
問題になっているディストリビュータ−内の２次火花に
よる電波障害をなくすることが出来る。

なお、上述した実施例においては、回転角検出手段、基
準角検出手段として電磁ピックアップを用いたが、ホー
ル素子を用いたり、発光ダイオードとフォトトランジス
タとより構成される光による検出手段、あるいは小片が
近づくと発振を停止する高周波型の検出手段を用いるよ
うにしても良いことは当然である。

また、上述した実施例においては、エンジンパラメータ
としてエンジン回転数と吸気管負圧とを検出するように
したが、それ以外に冷却水温、排気ガス量等の他のパラ
メータを検出して進角量を制御するようにしてもよい。

また、上述した実施例においては、分配回路１２および
ダブル点火コイル１６，１７を用いてディストリビュー
タ−を省略したが、ディストリビュータ−を有する通常
の点火装置にも本発明を適用することができる。

また、上述した実施例においては、回転角検出手段およ
び基準角検出手段によりリングギヤの歯の位置を検出し
、これらの出力に基いて角度信号回路９により各気筒の
基準角度信号を出力するようにしたが、内燃機関の回転
の１／２回転の軸（例えば内燃機関のカム軸）に全周を
多数等分（例えば４０等分）した歯と全周を気筒数分の
１に等分した歯とを設けた磁性円板を連結し、多数等分
した歯を電磁ピックアップよりなる回転角検出手段によ
り検出して角度信号を出力し、気筒数分の１に等分した
歯を電磁ピックアップよりなる基準角検出手段により検
出して各気筒の基準角度信号を出力するようにしてもよ
い。

以上述べたように本発明においては、内燃機関の回転角
を検出してこの検出した所定回転角毎に出力パルスを発
生する回転角検出手段と、内燃機関の基準回転角を検出
して基準回転角毎に基準パルスを発生する基準角検出手
段と、内燃機関の例えば回転数及び負圧等の運転条件を
示すパラメータに応じた前記基準回転角よりの遅角量を
求め、この遅角量を前記回転角検出手段の検出角度を単
位とした角度を表わす第１の値と前記回転角検出手段の
検出角度よりも小さい角度に応じた遅れ時間を表わす第
２の値との２系統で算出すると共に、前記基準パルスの
時点から計数した前記回転角検出手段の出力パルス数と
前記第１の値とを比較しこの出力パルス数が前記第１の
値に達すると前記第２の値を一定周波数のクロックパル
スにて時間幅に変換し変換が終った時点を点火時期とし
て出力信号を発生する点火時期制御回路と、この点火時
期制御回路の出力信号を受けて点火栓に点火火花を発生
させる点火装置とを備えているので、従来の時間パルス
のみで点火時期を決定する時間制菌方式に比べて回転数
の急激な変動に対する制御誤差を小さくでき、かつクラ
ンク角パルスのみで点火時期を決定する角度制御方式に
比べて細かなりランク角度パルスを発生する高い加工精
度の要求される円板、歯車あるいは複雑な逓倍回路等を
用いる必要がなく構成の簡単化がはかれるという優れた
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例の全体構成を示すブロッ
ク図、第２図ａ、ｂは第１図中の点火角度設定回路４に
おけるリードオンリメモリーに記憶させるための遅角特
性図、第３図は第１図中のコンパレーター１０の構成を
示すブロック図、第４図は第１図中の角度信号回路９の
構成を示すブロック図、第５図は第４図図示の角度信号
回路９の動作説明に供する各部波形図、第６図は第１図
中の分配回路１２の構成を示すブロック図、第７図は第
６図図示の分配回路１２の動作説明に供する各部波形図
、第８図は点火角度設定回路における処理手順を示すフ
ローチャート、第９図は本発明の構成を明示するための
全体構成図である。 １・・・・・・回転角検出手段をなす電磁ピックアップ
、４・・・・・・点火角度設定回路、７・・・・・・基
準角検出手段をなす電磁ピックアップ、１０・・・・・
・第１のコンパレーター、１１・・・・・・第２のコン
パレーター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内燃機関の回転角を検出し、この検出した所定回転
   角毎に出力パルスを発生する回転角検出手段と、内燃機
   関の基準回転角を検出して基準回転角毎に基準パルスを
   発生する基準角検出手段と、前記内燃機関の運転条件を
   示すパラメータに応じた前記基準回転角よりの遅角量を
   求める遅角量演算手段と、この遅角量を前記回転角検出
   手段の検出角度を単位とした角度を表わす第１の値と前
   記回転角検出手段の検出角度よりも小さい角度に応じた
   時間を表わす第２の値との２系統で算出する角度・時間
   換算手段と、前記基準パルスの時点から計数した前記回
   転角検出手段の出力パルス数と前記第１の値とを比較す
   る角度値比較手段と、この出力パルス数が前記第１の値
   に達すると前記第２の値を一定周波数のクロックパルス
   にて時間幅に変換し変換が終わった時点を点火時期とし
   て出力信号を発生する時間値比較手段と、この出力信号
   を受けて点火栓に点火火花を発生させる点火装置とを備
   えることを特徴とする内燃機関用電子式％式％