JPS61275585A - 内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents

内燃機関の点火時期制御装置

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JPS61275585A
JPS61275585A JP60113761A JP11376185A JPS61275585A JP S61275585 A JPS61275585 A JP S61275585A JP 60113761 A JP60113761 A JP 60113761A JP 11376185 A JP11376185 A JP 11376185A JP S61275585 A JPS61275585 A JP S61275585A
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    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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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】 （技術分野） 本発明は内燃エンジンの点火時期制御装置に関し、特に
磁気式ピックアップにより検出したクランク軸のクラン
ク角度位置信号により点火時期を制御する点火時期制御
装置に関する。
（発明の技術的背景とその問題点） 内燃エンジンの点火時期の制御において、一般的に、ク
ランク軸の所定のクランク角度位置の検出、この所定ク
ランク角度位置の検出をスタート信号としてエンジン運
転状態に応じた点火時期の演算、演算した点火時期に基
づく点火指令信号の発信、この点火指令信号を受けて点
火コイル−次側の給電停止１点火コイル二次側の高電圧
の発生。
点火栓における火花放電の発生等の各手順を経て混合気
の点火が実行される。
従来、エンジンに供給される混合気を所要のクランク角
度位置で正確に点火させるために、点火コイルに点火指
令信号を発した時点から点火栓で実際に火、花放電が生
じるまでの遅延時間を補正するようにした点火時期制御
装置が例えば、実開昭５５−１６３４７６号公報により
知られている。
しかしながら、上述の点火に至る手順において、クラン
ク軸のクランク角度位置を磁気的に検出するセンサを使
用する場合には該センサによる検出信号の発生遅延時間
をも考慮する必要がある。クランク角度位置を光学的な
方法により検出するセンサを使用すれば、遅延時間を短
かく又は実質的に零にすることができるが、このような
センサはコストが高く、また付属回路が複雑になるとい
う欠点があった。
（発明の目的） 本発明は斯かる問題点を解決するためになされたもので
、クランク軸のクランク角度位置の検出に磁気ピックア
ップを用いても最適点火時期で正確に点火が実行される
内燃エンジンの点火時期゛制御装置を提供することを目
的とする。
（発明の構成） 斯かる目的を達成するために、本発明に依れば。
内燃エンジンのクランク軸のクランク角度位置を磁気的
に検出して検出信号を発生する磁気ピックアップと、該
磁気ピックアップが発生する検出信号により点火時期を
制御する制御手段とを備えた点火時期制御装置において
、エンジン回転数の上昇に応じて生ずる前詰検出信号の
発生遅れを補正する補正手段を具備したことを特徴とす
る内燃エンジンの点火時期制御装置が提供される。
（発明の実施例） 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明が適用される点火時期制御装置の全体構
成を示すブロック図で、該点火時期制御装置は例えば図
示しない４気筒内燃エンジンの点火時期を制御する。符
号１０は中央演算ユニット（以下ｒＣＰＵＪという）で
、ＣＰＵｌ０の入力側には入力回路１１を介して各種パ
ラメータセンサが接続される。より具体的には、エンジ
ンの例えばカム軸周囲に取り付けられ、各気筒の圧縮行
程終りの上死点（Ｔ　Ｄ　Ｃ）前所定クランク角度位置
（例えば１０°ＢＴＤＣ）で各気筒の基準クランク角度
位置を表わすＴｏ、信号パルスを発生するＴｏ、センサ
１２が入力回路１１の波形整形回路１１ａを介してＣＰ
Ｕｌ０に接続されている。第３図はこのＴＯ４センサ１
２の配置を示し、１エンジンサイクル即ち、クランク軸
の２回転毎に１回転するカム軸１にはロータ２が配設固
定され、ロータ２には所定幅の突起２ａが前記内燃エン
ジンの気筒数例えば４気筒に応じて４個周方向に９０°
の等間隔で半径方向外方に突設されている。そして、Ｔ
、。
センサ１２は磁気ピックアップコイルで構成され、ロー
タ２の半径方向外方位置に各突起２ａと僅かなギャップ
で対向可能に配設され、突起２ａと対向する毎にＴ６４
信号パルスを発生し、該パルスを第１図に示された波形
整形回路１１．ａに供給する。
波形整形回路１１ａはＴ、４センサ１２からのＴ６゜信
号パルスを矩形パルス（第２図（ａ）のパルスＳ　ａ４
．　Ｓ　ａ２）に整形してＣＰＵｌ０に供給する。
ところで、Ｔ、、センサ１２が磁気的に発生する信号パ
ルスは、前記ロータ２の回転数即ちエンジン回転数Ｎｅ
が上昇するに伴い、前記突起２ａがＴｏ、センサ１２と
対向した時よりも回転方向後側にずれた時に発生するよ
うになる。このずれ角（あるいは信号発生の遅延時間）
は第５図に示すようにエンジンが高回転になるに従って
、大きくなる。このため、第２図（ａ）に示すように理
論的（信号発生の遅延時間＝０）には例えばパルスＳａ
、の立上りが第２気筒の圧縮行程終りの上死点（ＴＤＣ
）前所定クランク角度（例えば、１０＠）を表わすので
あるが、実際にＴ、４センサから出力されるパルスＳａ
’、の立上りは第２気筒のＢＴＤＣ１０＠よりもエンジ
ン回転数Ｎｏに応じた遅れ角だけずれたクランク角度位
置で生じる。Ｔｚ４センサ１３はＴ、４センサ１２と同
様に磁気ピックアップにより構成されており、カム軸周
囲に取付けられ、カム軸が１回転する間、即ち、クラン
ク軸（図示せず）が２回転する間に２４個の等間隔（ク
ランク角度で３０＠間隔）パルスを発生する。
Ｔ、４センサ１３は波形整形回路１１ｂを介してＣＰＵ
ｌ０に接続され、波形整形回路１１ｂで波形整形された
Ｔ、４信号パルス（第２図（ｂ）のパルスＳ。′。
Ｓ−ｏ’　〜Ｓ−ｓ’　Ｓ＊−’”・）がＣＰＵｌ０に
供給される。このＴ、４信号パルスもＴｌ１４信号パル
スと同様に理論クランク角度位置よりも遅れ角θ１．ｓ
０だけずれる。
更に、エンジンのスロットル弁下流の吸気管（共に図示
せず）内組対圧ＰＢＡを検出する絶対圧（ＰＢＡ）セン
サ１４、吸気温度ＴＡを検出する吸気ｍ　（ＴＡ）セン
サ１６、及びエンジン本体の冷却水が充満した気筒周壁
内に装着され、冷却水温度（Ｔｗ）を検出するエンジン
水温（Ｔ　ｗ）センサ１５が入力回路１１のレベル修正
回路ｌｉｅ及びＡ／Ｄコンバータｌｉｄを介してＣＰＵ
ｌ０に接続されている。Ａ／Ｄコンバータｌｉｄはレベ
ル修正回路１１ｃで所定電圧レベルに修正された上述の
絶対圧センサ１４．吸気温センサ１６及びエンジン水温
センサ１５からの各アナログ信号−をデジタル信号に変
換して該デジタル信号をＣＰＵ１０に供給する。
一方、ＣＰＵｌ０の出力側には点火コイル２２の一次側
コイル２２ａにコイル付勢電力を供給する駆動回路２０
が接続される０点火コイル２２の二次側コイル２２ｂは
配電＠２４を介して各気筒の点火栓２５ａ〜２５ｄに接
続されている。
尚、ＣＰＵｌ０にはバス２６を介して演算プログラム等
を記憶するｍｏｙｔ　＜記憶手段）２７及び演算結果等
を一時的に記憶するＲＡＭ２８が接続されている。
次いで、上述の様に構成される点火時期制御装置の作用
を第２図を参照しながら説明する。
先ず、ＣＰＵｌ０はＴｏ、センサ１２からのＴｌ１４信
号疎びＴ、４センサ１３からのＴ２．信号に基づき。
各気筒の基準クランク角度位置からのクランク角度ステ
ージ（以下これを単に「ステージ位置」という）を検出
する。即ち１例えば第２図（ａ）のＴｌ１４信号パルス
Ｓ８４′及びＳａ、’が発生した直後に検出されるＴ０
信号パルスＳ４゜′及びＳ２゜−′（第２図（ｂ））は
例えば夫々第４気筒及び第２気筒の圧縮行程終りのＴＤ
Ｃ位置に対応して発生するものとすればＣＰＵｌ０はＴ
ｌ１４信号パルスＳａ、’の発生直後に入力するＴ１４
信号パルスＳ４゜′により第４気筒の基準クランク角度
位置（ＴＤＣ位置）を検出すると共に第２気筒の基準ク
ランク角度位置（第２図（ｂ）のパルスＳＳａ′発生位
置）前の第０ステージ位置（第２図（ｂ）のパルスＳ４
゜′及びＳ、１′の立上り時点間を第０ステージ位置と
定義する。以下同様）を検出する。そして、その後に入
力するＴ。信号パルスＳ４１’ｆ８４１′・・・により
＃１ステージ位置、＃２ステージ位置・・・を検出する
。
ＣＰＵｌ０は所定ステージ位置（例えば、第１ステージ
位置）を検出したとき、上述した各種パラメータセンサ
からの出力信号により点火進角θＩＧ、点火コイル通電
時間ＤＩＪＴＹ等の演算を行なう０点火進角θＩＧは次
式（１）に基づき演算される。
θ　ＩＧ＝　　θ　ＭＡｐ　十　〇　ＩＧＣＲ＋　θ　
＋ｅｓｏ　　−（１）ここに点火進角０工Ｇは基準クラ
ンク角度位置（例えば第２図（ｂ）のＴ２４信号パルス
８０′の発生クランク角度位置）からのクランク角度で
表わされ、θＭＡｐは基本点火進角であり、その値はエ
ンジン回転数Ｎｏとエンジン負荷を表わすパラメータ、
例えば吸気管内絶対圧ＰＤＡとの関数として与えられる
。具体的には、ＲＯＭ２７に記憶されたＮｏ−ＰＢＡ−
〇ＩＧマツプから絶対圧検出値ＰＢＡとエンジン回転数
検出値Ｎｏとに応じた値が０１１値として読出される。
尚、エンジン回転数Ｎｏは、前記Ｔ！４信号パルスが入
力する毎に演算され、この手法はＴ２４信号のパルス発
生時間間隔に於る所定クロックのパルス数を計数するこ
とにより求められた値Ｍｅの逆数として演算される＊　
ｅ＋ｏａ＊は他の進遅角補正量であり、エンジン冷却水
温度Ｔｗ、吸気温度ＴＡ等によって決定される１式（１
）のθ閣＾ｒ十〇ＩＱＣＩにより気筒内の燃料の燃焼が
最適に制御される。θｔｅｓＤは本発明に係る、Ｔ、４
及び’Ｌ４センサ１２，１３の信号発生の遅延の補正変
数値、即ち進角補正量であり、その詳細については後述
する。
次いで、ＣＰＵ１０は点火コイル２２の一次コイル２２
ａの通電時間ＤＵＴＹを演算する。この通電時間ＤＵＴ
Ｙはコイルの過熱防止及び点火栓での失火防止の双方の
要請から最適値に設定され、一般にはエンジン回転数Ｎ
ｅの関数として求められる。
次に、ＣＰＵ１０は上述のようにして求めた点火進角θ
ＩＧ及び通電時間ＤＵＴＹから一次コイル２２ａの通電
開始時期ＴＤＵＴ及び通電停止時期ＴＩＧを演算する。
先ず１点火進角θＩＧ１通電時間ＤＵＴＹより一次コイ
ル２２ａに通電開始すべきクランク角度（第２図（ｃ）
のｔユ時点に対応する位Ｗ）を基準クランク角度位置か
ら逆算し、この通電開始すべきクランク角度位置がどの
ステージ位置にあるかを判別する。そして１判別された
ステージ位置（図示例では＃２ステージ位置）のＴ。信
号パルスが入力する時点ｔａ　（第２図（Ｃ））からク
ランク軸の回転により通電開始すべきクランク角度位置
に至るに要する時間を求め、この時間を“通電開始時期
ＴＤＵＴとするのである。同様にして、点火進角ＯＩＧ
からコイル２２ａの通電を停止すべきクランク角度位置
（第２図（Ｑ）のｔ１時点に対応する位置）がどのステ
ージ位置にあるかを判別する。そして、判別されたステ
ージ位ｉｆ（図示例では＃４ステージ位置）のＴ２．信
号パルスが入力する時点ｔ２からクランク軸の回転によ
り通電を停止すべきクランク角度位置に至るに要する時
間を求め、この時間を通電停止時期ＴＩＧとする。
ＣＰＵｌ０はコイル２２ａの通電開始すべきステージ位
置のＴ２４信号パルス（８４，’）を検出したとき（ｔ
ｏ時点）からＣＰＵｌ０の内部に備えられている通電用
カウンタにより通電開始時期ＴＤＵＴの経過を待ち、通
電開始時期ＴＤＵＴが経過した時点（１１時点）で駆動
回路２０に通電制御信号を供給する。そして、コイル２
２ａの通電を停止すべきステージ位置のＴ２．信号パル
ス（Ｓ、、’）を検出したとき（ｔ、時点）力）ら、Ｃ
ＰＵｌ０の内部に備えられている通電停止用カウンタに
より通電停止時期ＴＩＧの経過を待ち１通電停止時期Ｔ
ＩＧが経過した時点（ｔａ時点）で駆動回路２０への通
電制御信号の供給を停止する。
駆動回路２０はＣＰＵｌ０からの通電制御信号が供給さ
れている間に亘って点火コイル２２の一次コイル２２ａ
にコイル付勢電力を供給する。この駆動回路２０からの
コイル付勢電力の供給が遮断されたとき１点火コイル２
２の二次コイル２２ｂ側に高電圧が発生し、この高電圧
は配電器２４を介して点火栓（図示例では点火栓２５ｃ
）に供給され、該点火栓で火花放電、即ち点火が生じる
。
第４図はＣＰＵｌ０内で実行され、本発明に係る前記点
火進角ＯＩＧの演算を行なう手順を示すフローチャート
である。
先ず、ステップ３０において、前述したように基本点火
進角θＭＡＰを読出し、次のステップ３１において、前
記進遅角補正量θＩＧＣ貢を演算する。
次に、ステップ３２において、前述したエンジン回転数
Ｎｅに応じた進角補正量θＩＧ抑を求める。
第５図はエンジン回転数値ＮｅとθｔｅｓＤ値の関係の
一例を示すテーブルであるが、ｔ）　ｌＧ１１Ｄ値は。
実際には、　Ｎｏ値に対応するＭｅ値に応じてＲＯＭ２
７から読み出され、ＲＯＭ２７内のテーブルには第５図
のＮｅ値に対応するＭｅ値のＭｅ、乃至Ｍｅ１゜の段階
に対してθＩＧＳＤ値は０１ｃｋｓＤｚ乃至θＩＧ８Ｄ
ｔ。
の各値に設定されている。そして、検出されたＭｅ値が
上述のＭ　ｅ　、乃至Ｍ　８１　＠値のいずれかに等し
くなければ公知の補間計算によりθ＋ｏｓｏ値が演算さ
れる。尚、これらのθｔ＠ｇｏ値はエンジン回転が高回
転域に移行するに伴って大きな値になるものである。
次のステップ３３では、前記ステップ３０〜３２により
求められた基本点火進角θＭＡＰ、進遅角補正量ＯＩ＠
ｃ１ｅ及び進角補正量θＩＧｓＤを合算して点火進角ｆ
？ＩＧを求め、本プログラムを終了する。
（発明の効果） 以上詳述したように本発明の内燃エンジンの点火時期制
御装置によれば、内燃エンジンのクランク軸のクランク
角度位置を磁気的に検出して検出信号を発生する磁気ピ
ックアップと、該磁気ピックアップが発生する検出信号
により点火時期を制御する制御手段とを備えた点火時期
制御装置において、エンジン回転数の上昇に応じて生ず
る前記検出信号の発生遅れを補正する補正手段を具備し
たので、磁気ピックアップの検出信号に発生遅れがあっ
てもエンジン回転数に応じて点火時期を補正するように
され、混合気を所要のクランク角度位置で正確に点火さ
せることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明が適用された内燃エンジンの点火時期制
御装置の全体の構成を示すブロック図。 第２図はＴｏ４センサ、Ｔ２４センサからの各Ｔｏ４信
号及びＴ２．信号並びに点火コイル通電制御信号の発生
時間変化を示すタイミングチャート第３図はＴ、４セン
サの配置図、第４図は本発明に係る点火進角の演算を行
なう手順を示すフローチャート。 第５図は補正変数値θ＋＠ｓｂとエンジン回転数Ｎｅと
の関係のテーブルを示すグラフである。 １０・・・ＣＰＵ　（制御手段）、１２・・・Ｔｏ、セ
ンサ（磁気ピックアップ）、１３・・・Ｔ！４センサ（
磁気ピック・アップ）、２７・・・ＲＯＭ（記憶手段）
、２０・・・駆動回路、２２・・・点火コイル、２５ａ
〜２５ｄ・・・点火栓。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、内燃エンジンのクランク軸のクランク角度位置を磁
    気的に検出して検出信号を発生する磁気ピックアップと
    、該磁気ピックアップが発生する検出信号により点火時
    期を制御する制御手段とを備えた点火時期制御装置にお
    いて、エンジン回転数の上昇に応じて生ずる前記検出信
    号の発生遅れを補正する補正手段を具備したことを特徴
    とする内燃エンジンの点火時期制御装置。 ２、前記補正手段は、前記点火時期を補正する、エンジ
    ン回転数に応じた複数の補正量を記憶する記憶手段を有
    することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の内燃
    エンジンの点火時期制御装置。
JP60113761A 1985-05-27 1985-05-27 内燃機関の点火時期制御装置 Expired - Lifetime JPH06105072B2 (ja)

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