JPS5940104A - エンジンのクランク角検出装置 - 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、エンジンのクランク角を検出°してエンジン
の点火時期や燃料噴射弁の燃料噴射時期等を適宜に決定
し得るようにしたエンジンのクランク角検出装置に関す
るものである。

従来より、この種のクランク角検出装置として、例えば
実開昭５５−４９２９２号公報に示されるようにクラン
ク角が１″増す毎にパルス信号を発生する第１パルス発
生器と、所定クランク角度（例えばｏ″と１８０’）の
時に基準パルス信号を発生する第２パルス発生器とを設
け、該第２パルス発生器の基準パルス信号により上記第
１パルス発生器の連続するパルス信号に基準位置を与え
て、エンジンのクランク角をその基準位置を基準として
１″毎に検出するようにしたものは周知である。

ところで、上記パルス信号を発生する第１および第２パ
ルス発生器は、通常、ディストリビュータ内やフライホ
イールの外周縁に配設されるものである。このためデッ
ドフィルタ内のオイルやフライホイール外周縁の泥等が
第１および第２パルス発生器のクランク角検出センサに
付着する等の原因によりパルス信号を発生しない故障状
態となる危険性が強い。この場合、第１パルス発生器が
故障した場合は、第２パルス発生器から発生する基準パ
ルスに基づいてクランク角を時間的に検出して、故障に
対応することが考えられているが、第２パルス発生器が
故障した場合に、上記第１パルス発生器から基準信号を
つくることは何ら考えられておらず、その結果、クラン
ク角の検出不能により点火信号や燃料噴射パルスの非発
生を伴ってエンジンが直ちに作動停止し、走行不能とな
って修理工場への搬送等、修理復旧に多くの時間と労力
を要するという憾みが生じる。

そこで、本発明は斯かる点に鑑み、上記第２パルス発生
器の故障時には、第１パルス発生器の各パルス信号間の
時間を計測してクランク角速度の最小時又は最大時（す
なわち気筒のビス１−ンが上死点もしくは下死点位置に
ある時又はその位置からクランク角が９０″進角した位
置、にある時）を判別して、第２パルス発生器の基準パ
ルス信号に代わる疑似基準パルス信号を発生ずるように
づることにより、第２パルス発生器の故障時においても
、クランク角の検出を可能としてエンジンを応急的に再
始動し・得るように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、本発明では、エンジンのクラ
ンク角に応じてパルス信号を発生する第１パルス尭生器
と、該第１パルス発生器の各パルス信号のうち特定のパ
ルス信号と同期して基準パルス信号を発生する第２パル
ス発生器とを備えたエンジンのクランク角検出装置にお
いて、第２パルス発生器が故障したことを検出する故障
検出器と、該故障検出器の出力を受けて上記第１パルス
発生器の各パルス信号間の時間を計測し、該時間の最大
時又は最小時に疑似基準パルス信号を発生する制御回路
とを設け、第２パルス発生器の故障時、そのことを故障
検出器により検出し、制御回路から疑似基準パルス信号
を発生するようにしたものである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は４気筒エンジンのクランク角を検出して点火時
期を制御するようにした実施例を示し、１はエンジンの
クランク角に応じてパルス信号を発生づる第１のパルス
発生器であって、該パルス発生器１はエンジンのクラン
クシャフトに同期して回転する第１ホイール２と、該第
１ホイール２の外周部に円周方向に等ピッチ間隔に形成
した複数個（例えば３６０個）の検出歯２ａ、２ａ・・
・を検出して、第３図（イ）に示すようなパルス信号を
発生する第１クランク角検出センサ３とがら成る。

また、４は上記第１パルス発生器１の各パルス信号のう
ち特定のパルス信号と同期して基準パル・ス信号を発生
する第２パルス発生器であって、該第２パルス発生器４
は、例えばクランクシャフトのフライホイール近傍に連
結されて上記第１パルス発生器１の第１ホイール２と同
期しながら回転する第２ホイール５と、該第２ホイール
５の外周部の２つの所定位置（すなわち、クランク角が
Ｏｏと１８０°の位置）にそれぞれ形成した検出歯５ａ
　、５ａを検出して第３図（ロ）に示すような基準パル
ス信号を発生する第２クランク角検出センサ６とから成
る。

さらに、７はｆ２第１および第一２ｃｏパルス発生器１
，４からのパルス信号および基準パルス信号に基いて所
定時に点火信号を発生するための点火時期制御回路（後
に詳述する）、８は該点火時期制御回路７からの点火信
号を受けてＯＮ作動するトランジスタ、９は該トランジ
スタ８のＯＮ作動からＯＦＦ作動への移動時に二次側に
高電圧を誘起するイグニッションコイル、１ｏは該イグ
ニッションコイル９の二次誘起電圧によって火花放電を
開始する点火プラグである。尚、図示していないが、点
火プラグ１ｏは合計４個設けられているとともに、該各
点穴プラグ１０とイグニッションコイル９との間には配
電器が配設されており、該配電器によりイグニッション
コイル９で発生する二次誘起電圧を圧縮行程終期にある
各気筒の点大プラグ１０に配電するようになされている
。

そして、上記点火時期制御回路７の内部構成は第２図に
示すようになっている。すなわち、第１パルス発生器１
からのパルス信号の数をカウントするとともに、第２パ
ルス発生器４からの基準パルス信号を受けてカウント数
を「０」にリセットすることを繰返す第１カウンタ１１
と、エンジン回転数を検出する回転数センサ１２からの
回転数信号およびエンジンの負荷状態を吸気負圧により
検出する吸気負圧センサ１３からの吸気負圧信号（エン
ジン負荷信号）に基いて最適点火時期を設定する点火時
期設定回路１４と、第１カウンタ１１のカウント数が点
火時期設定回路１４の最適点火時期信号値に相当する値
に等しいか否かを判別し、等しい時に点火信号を出力づ
”る第１判別回路１５と、本発明の特徴としての故障検
出器１６および制御回路１７とから成っている。

上記故障検出器１６は、第２パルス発生器４７’）１ら
の基準パルス信号を受け、次の基準パルス信号を受ける
までの間に所定時間が経過すると作動を開始して、故障
検出信号を制御回路１・７に出力するものである。。ま
た、制御回路１７は、故障、検出器１６からの故障検出
信号を受けて作動可能状態となり、第１パルス発生器１
からのパルス信号の数をカウントする第２カウンタ１８
と、第１パルス発生器１の各パルス信号間の時間を順次
計測する角速度検出回路１９と、該角速度検出回路１９
からの各時間信号値を、その計測時における上記第２カ
ウンタ１８のカウント数に対応する番地に記憶するメモ
リ２０と、該メモリ２０に記憶した各時間信号値を互い
に減算比較して最小値を記憶した番地を選出する最小値
演算回路２１と、第２カウンタ１８のカウント数が最小
値演算回路２１の最小値記憶番地に等しいか否かを判定
し、等しい時に第２パルス発生器４の基準パルス信号に
代わる疑似基準パルス信号を発生して第１カウンタ１１
に出力する第２判別回路２２とから成る。尚、制御回路
１７の第２カウンタ１８は第１パルス発生器１のホイー
ル２の１／２回転、すなわちカウンタ数がｒ１８０Ｊで
自動的に「０」にリセットされるようになされている。

次に、上記実施例の作動について説明するに、第１およ
び第２のパルス発生器１．４が正常に作動している時に
は、点火時期制御回路７の第１カウンタ１１では、第１
パルス発生器１からのパルス信号に基づきｒＯＪから順
次カラン］−された数が、第２パルス発生器４からの基
準パルス信号によってｒ１８０Ｊで再びｒＯＪにリセッ
トされることがクランクシャフトの２回転の間に４回繰
返されている。そして、この状態では、第１カウンタ１
１のカウント数が点大時期設定回路１４の最適点火時期
信号値に相当する値（例えば１７０）に等しくなる毎に
、第１判別回路１５から点火信号が発生してトランジス
タ８に出力されている。

このため、４個の点火プラグ１０は、対応づる気筒が圧
靴行程終了前になると、順次配電器による配電によって
イグニッションコイル９の二次誘起電圧を受けて火花放
電する。その結果、各気筒での点火が正常に行われる。

今、第２パルス発生器４の第２クランク角検出センサ６
にフライホイール近傍の泥が付着する等により第？パル
ス発生器４が故障して基準パルス信号が発生しなくなる
と、上記第１カウンタ１１がリセットされないため、第
１判別回路１５からは点火信号が発生しなくなり、この
ため、イグニッションコイル９での二次誘起電圧の非発
生および各点火プラグ１０での火花放電の不能に伴いエ
ンジンの運転は直ちに停止される。

しかして、この状態で所定時間が経過すると、故障検出
器１６が作動して、制御回路１７の第２カウンタ１８が
作動可能状態となる。このため、その後にエンジンの再
始動操作を行うと、制御回路１７が作動を開始する。該
制御回路１７では、第１パルス発生器１からのパルス信
号の数が第２カウンタ１８でカウントされ、且つｒ１８
’ＯＪでリセットされることが繰返されると同揚に、該
第１パルス発生器１の各パルス信号間の時間が順次角速
度検出回路１９で計測されて、該冬時間が、各計測時に
おける第２カウンタ１８のカウント数に対応するメモリ
２０の番地に記憶される。そして、該冬時間のうち最小
値を記憶した番地（すなわち何れかの気筒のピストンが
上死点および下死点位置にある時の角速度を記憶した番
地）が最小値演算回路２１により選出される。このため
、「０」〜「１８０」のカウントを繰返ず上記第２カウ
ンタ１８の数値がこの最小値記憶番地に相当する値に等
しくなる毎に、第２判別回路２２から疑似基準パルス信
号が発生して第１カウンタ１１に出力される。このこと
により、該第１カウンタ１１では各気筒のピストンが上
死点および下死点位置に達する句に、カウント数がこの
疑似基準パルス信号によりｒＯＪにリセットされること
が繰返され、その結果、第２パルス発４１器４が正常に
作動していると同様の状態となって、エンジンの運転が
再開されることになる。よって、第２パルス発生器４が
故障しても、エンジンを応急的に再始動づることができ
るので、故障車両を修理工場へ自刃で走行させることが
でき、修理工場で直ちに故障修復が可能である。

尚、上記実施例では、第２パルス発生器４の故障時には
、故障検出器１６の作動により第２カウンタ１８が常時
作動可能状態となっているため、メモリ２０に記憶され
る各パレス信号間の時間は順次書き換えられることにな
るー。しかし、エンジン始動時のクランキング時におい
ては、エンジン回転数は低く、またそれに伴い第１パル
ス発生器１の各パルス信号間の時間の変動幅は大きいの
で、最小値演算回路２１における最小値記憶番地の選出
はエンジンの定常運転状態に比べ精度よく行われている
。したがって、エンジンのクランキング時において選出
された最小値記憶番地を保持固定するようにすれば、点
火信号の発生時期を精度良く制御することができ、より
好ましい。

また、上記実施例では、第１パルス発生器１の各パルス
信号間の時間の最小時（すなわち、何れかの気筒のピス
トンが上死点もしくは下死点位置にある時）を選出して
疑似基準パルス信号を発生するようにしたが、各パルス
信号間の時間の最大時（すなわち、何れかの気筒ピスト
ンが上死点もしくは下死点位置より９０’進角した位置
にある時）を選出して、その時に疑似基準パルス信号を
発生するようにしてもよいのは勿論である。この場合、
点火時期制御回路７の第１判別回路１５では、第１カウ
ンタ１１からのカウント数にｒ９０Ｊを加えた数値を、
点火時期設定回路１４の最適点火時期信号値と比較する
必要がある。

さらに、上記実施例では、４気筒エンジンのクランク角
を検出して点火時期を制御する場合について説明したが
、本発明はこれに限定されず、その他の多気筒エンジン
のクランク角を検出して上記実施例の如き点火時期や燃
料噴射弁の燃料噴射時期を制御する場合にも適用できる
のはいうまでもない。

以上説明したように、本発明によれば、第２パルス発生
器の基準パルス信号により第１パルス発生器のパルス信
号に基準位置を与えて、エンジンのクランク角を検出す
るようにしたエンジンのクランク角検出装置において、
第２パルス発生器の故障時には、そのことを故障検出器
で検出し、第１パルス発生器からの各パルス信号間の時
間の最小値又は最大値に基づいて制御回路から疑似基準
パルス信号を発生ずるようにしたので、第２パルス発生
器の故障時、エンジンの再始動を応急的に可能にして、
故障車両の修理工場への走行を確保できるなど、安全サ
ービス面で有効である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は４気筒エンジン
のクランク角を検出して点火時期を制御する場合の全体
概略構成図、第２図は点火時期制御回路の内部構成を示
すブロック図、第３図（イ）および（ロ）はそれぞれ第
１および第２のパルス発生器の出力波形図である。 １・・・第１のパルス発生器、２・・・第１ホイール、
２ａ・・・検出歯、３・・・第１クランク角検出センサ
、４・・・第２パルス発生器、５・・・第２ホイール、
５ａ・・・検出歯、６・・・第２クランク角検出センサ
、１６・・・故障検出器、１７・・・制御回路、１８・
・・第２カウンタ、１９・・・角速度検出回路、２０・
・・メモリ、２１・・・最小値演算回路、２２・・・第
２判別回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンのクランク角に応じてパルス信号を発生
   する第１パルス発生器と、該第１パルス発生器の各パル
   ス信号のうち特定のパルス信号と同期して基準パルス信
   号を発生する第２パルス発生器とを備えたエンジンのク
   ランク角検出装置において、上記第２パルス発生器が故
   障したことを検出する故障検出器と、該故障検出器の出
   力を受けて上記第１パルス発生器の各パルス信号間の時
   間を計測し、該時間の最大時又は最小時に疑似基準パル
   ス信号を発生する制御回路とを設けたことを特徴とする
   エンジンのクランク角検出装置。