JPS63106362A - 内燃エンジンの点火制御装置 - Google Patents

内燃エンジンの点火制御装置

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JPS63106362A
JPS63106362A JP61252752A JP25275286A JPS63106362A JP S63106362 A JPS63106362 A JP S63106362A JP 61252752 A JP61252752 A JP 61252752A JP 25275286 A JP25275286 A JP 25275286A JP S63106362 A JPS63106362 A JP S63106362A
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signal
ignition
cylinder
signals
internal combustion
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JP61252752A
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Yasushi Okada
岡田 泰仕
Iwao Shimane
嶋根 岩夫
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P7/00Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
    • F02P7/06Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of circuit-makers or -breakers, or pick-up devices adapted to sense particular points of the timing cycle
    • F02P7/067Electromagnetic pick-up devices, e.g. providing induced current in a coil
    • F02P7/07Hall-effect pick-up devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P15/00Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
    • F02P15/08Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits having multiple-spark ignition, i.e. ignition occurring simultaneously at different places in one engine cylinder or in two or more separate engine cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

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作動制御装置に関し。
特に複数の気筒を有する内燃エンジンの始動時の点火を
制御する作動制御装置に関する。
(従来技術及びその問題点) 従来、内燃エンジンの点火装置として、互いに異なる行
程にある複数の気筒に同時に点火を行ってディストリビ
ュータを省略した簡易型の同爆形式点火装置が提案され
ている。
斯かるディストリビュータを省略した同爆形式点火装置
の場合、各気筒群に対して所定の順序で、且つ正しいタ
イミングで点火を行なうために電子制御により気筒判別
を行なっている。従来は、ピックアップコイルを使用し
た気筒判別センサを特定の気筒に対応したクランク角度
位置で気筒判別信号を発生するように配し、この気筒判
別信号から判別される該特定の気筒が属する気筒群から
点火を開始するようになっている。従って、エンジンが
、気筒判別信号が発生する該特定の気筒より少し遅れた
クランク角度位置から始動したときは始動から次の気筒
判別信号が発生するまでの間は点火が開始されず、いわ
ゆる初爆遅れが生じる不具合があった。
(発明の目的) 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、内燃エンジ
ンの始動直後より点火を行なうようにした内燃エンジン
の点火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
ジンの運転状態に応じて同爆形式の点火装置の点火時期
を制御する点火制御装置において。
複数の気筒群の夫々に対応する第1の信号を発生する第
1の信号発生手段と、各気筒の上死点に対応する第2の
信号を発生する第2の信号発生手段と、前記第1及び第
2の信号に基づいて前記気筒群に点火時期信号を分配す
る分配手段とを備えることを特徴とする内燃エンジンの
点火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詳細に説明する
第1図は本発明の内燃エンジンの点火制御装置に使用さ
れる、エンジンのクランク軸(図示せず)の回転角度を
磁気的に検出するセンサ手段を示す縦断面図で、1はク
ランク軸が2回転(720゜回転)する間に1回転する
回転軸で、例えばエンジンのカム軸(図示せず)に連結
される。この回転軸1には回転体2がノックピン3によ
って一体回転可能に固着され、更に回転体2の外周には
後述するように外周面が所定のパターンで着磁された磁
性体ドラム4が嵌着されている0回転軸1は円筒状ケー
シング5内に回転自在に挿着され、該ケーシング5の内
壁の所定の位置には第1図で上下方向に等間隔で整列し
て3つのホール素子センサ6a、6b、6cが設けられ
ており、後述するようにこれらのホール素子センサ6a
、6b、6cにより前記磁性体ドラム4の回転角度、即
ちエンジンのクランク角度位置が検出される。
第2図は第1図の磁性体ドラム4の外周面の着磁パター
ンを説明する斜視図である。
磁性体ドラム4の外周面は上層4a、中層4b、下層4
cの3つの層に分かれており、各層は多数のN極部とS
極部とが周方向に交互に配列されて成る。これらの各層
には夫々前記ホール素子センサ6a、6b、6cが対向
している。ホール索子センサ6a、6b、6cは各層の
着磁パターンに応じて、例えば各層のN極部と対向する
ときハイレベル信号(Hi倍信号を出力し、S極部と対
向するときローレベル信号(Lo倍信号を出力する。
具体的には、上J14aは前・記N極部とS極部が全部
で24個周方向に等間隔で交互に配列されて成り、エン
ジン回転時該上層4aに対向するホール素子センサ6a
により、クランク軸の回転角度30’毎に立上り、及び
立下りを交互に繰り返すクランク角度信号T14(第4
図(a))が得られる。
中層4bはN極部とSpM部が全部で8個周方向に所定
間隔で交互に配列されて成り、エンジン回転時該中層4
bに対向するホール素子センサ6bにより、クランク軸
の回転角度180@毎に立上って各気筒の上死点(TD
C)に対応するTDC信号T、4(第4図(b))が得
られる。
下層4cはN極部とS極部が全部で4個周方向に等間隔
で交互に配列されて成り、エンジン回転時腋下M4cに
対向するホール素子センサ6oにより、所定の気筒群の
TDCでHiレベル又はり。
レベルとなる気筒判別信号T。バ第4図(C))が得ら
れる。
尚、下層4cは、前記信号T0.が特定の気筒に対応し
てHiレベルに保持されている間に、例えば2回、立上
る補助信号T2が得られるように、前記N極部の特定の
1つ(例えば特定の気筒に対応するN極部)の直後の部
分がより細かい等間隔で4分割されて交互に異なる極性
(S極とN極)に着磁されている。尚、以下気筒群判別
信号Ta2と補助信号T、とを併せてT、2.、 (第
4図(c’ ))と称する。
次に本発明に係る点火制御装置の構成及び作用について
第3図及び第4図を用いて説明する。
第3図は本発明に係る点火制御装置を組み込んだエンジ
ンの電子制御装置(ECU)7の全体構成を示すブロッ
ク図である。ホール素子センサ6aからのクランク角度
信号T24は波形整形回路701で波形整形された後、
中央処理装置(以下rCP UJという)705に供給
される。ホール素子センサ6bからのTDC信号TI、
4は波形整形回路702で波形整形された後、CPU7
05に供給されると共に点火時期分配手段としての固定
点火装置706、気筒判別手段としての気筒判別装置7
07に供給される。ホール素子センサ6cからの気筒判
別手段T、、、、は波形整形回路703で波形整形され
た後、前記固定点火装置706、前記気筒判別袋v!1
707に供給される。
固定点火装置706は、後述するようにT。4信号及び
T、、、、信号に基づいて、各気筒群の固定点火時期を
表わす信号を発生し、該信号を切換回路708に供給す
る。
気筒判別装置707は、後述するようにTo、信号及び
Taz*z信号に基づいて、気筒判別信号T01を発生
し、該信号Tl11をCPU705に供給する。
エンジン吸気管内絶対圧センサ、エンジン温度センサ等
の運転パラメータセンサ11からのアナログ出力信号は
、レベル修正回路704aで所定電圧レベルに修正され
た後、A/Dコンバータ704bでデジタル信号に変換
され、CPU705に供給される。
CPU705は、データバス711を介してリードオン
リメモリ(以下FROMJという)709に、データバ
ス712を介してランダムアクセスメモリ(以下rRA
MJという)710に夫々接続されており、前記ROM
709はCPU705で実行される各種演算プログラム
等を記憶し、前記RAM710はCPU705での演算
結果等を一時的に記憶する。
CPU705は前記運転パラメータセンサ11、ホール
素子センサ6a、6b、6c及び気筒判別装置707か
らの出力信号に基づいて所定の演算式で、各気筒群の夫
々の点火時期、及び点火コイル通電時期を演算し、該点
火時期、及び通電時期を表わす可変点火時期信号を切換
回路708に供給すると共に、燃料噴射弁10の開弁時
間を演算し、該開弁時間を表わす開弁駆動信号を駆動回
路713に供給する。
更に、CPU705は、前記運転パラメータセンサ11
からの出力信号に基づいてエンジンが固定点火方式を採
用すべき所定の運転状態(始動時、低回転運転時等)に
あるか否かを判別し、この判別結果に応じて、点火装置
8の点火方式をCPU705の演算による通常の可変点
火方式と、固定点火装置706による固定点火方式の何
れか一方に切換える切換信号を切換回路708に供給す
る。
点火装置8は、第1点火装置12、及び第2点火装置1
3から成るもので、該第1点火袋rj112により後述
する第1の気筒群の点火を行ない、該第2点火装置13
により後述する第2の気筒群の点火を行なう回爆形式の
ものである。
ここで、同爆形式の点火袋r?18について説明する0
通常、4気筒内燃エンジンは第1気筒、第3気筒、第4
気筒、第2気筒の順で順次点火を行なうが、小型化が図
られた同爆形式の点火装置では、4つの気筒を第1の気
筒群(特定のクランク角度位置に対応するT、4信号の
立上りで圧縮行程又は排気行程の何れかが終了する気筒
群)と第2の気筒群(TO4信号の前記立上りの次の立
上りで圧縮行程又は排気行程の何れかが終了する気筒群
)とに分け、前記T。4信号の発生毎にこれら第1及び
第2の気筒群の点火を交互に行なう、従って、各気筒は
圧縮行程終了直前に点火を行なう他、排気行程終了直前
にも点火を行なうが、排気行程終了直前では気筒内に燃
料が充満していないので、点火を行ってもエンジン作動
に実質的な影響を与えることがない。
切換回路708はCPU705からの前記切換信号に基
づいて、CPU705から送られる前記可変点火時期信
号及び固定点火装置706から送られる前記固定点火時
期信号の何れか一方を前記第1及び第2の点火装置12
.13に供給する。
より具体的には、第5図に示すように切換回路708の
入力端子708a及び708cにはCPU705から前
記第1の気筒群及び第2の気筒群の夫々の可変点火時期
を表わす信号Tθ′8.Tθ′8が入力され、入力端子
708b及び708dには前記第1の気筒群及び第2の
気筒群の夫々の固定点火時期を表わす信号Tθ1.Tθ
2が入力される。
切換回路708は、エンジンが始動時、低回転運転時等
の所定運転状態にあるとき、CPU705からの切換信
号により出力信号708g、708hを夫々スイッチ7
08e、708fを介して入力端子708a、708c
に接続する。又、エンジンが前記所定運転状態以外のと
き切換回路708は、出力端子708g、708hを、
前記切換信号により夫々スイッチ708e、708fを
介して入力端子708b、708dに接続する。又、前
記出力端子708g、708hは夫々前記第1及び第2
点火装置112,13に接続され、該出力端子708g
、708hからの出力信号(点火時期信号)により第1
及び第2の点火装置の点火が制御される。
次に前記固定点火装置706の構成及び作用について説
明する。
固定点火装置706は第6図に示すように2つのNAN
D回路706a、706b、及びインバータ706cか
ら成る。前記NAND回路706aの一方の入力端子に
は波形整形回路702を介してホール素子センサ6bか
らのTl14信号(第4図(b))が、他方の入力端子
には波形整形回路703を介してホール素子センサ6c
からのT、2や、信号(第4図(c’ ))が夫々入力
され、該NAND回路706aの出力信号は切換回路7
08の入力端子708bに入力される。又、前記N A
 N D回路706bの一方の入力端子には前記T、、
信号が、他方の入力端子にはインバータ70°6cによ
って前記T02.!信号を反転した7一−信号(第4図
(d))が夫々入力され、該NAND回路706bの出
力信号は切換回路708の入力端子708dに入力され
る。
NAND回路706aは前記第1の気筒群の点火を司ど
る点火時期信号を分配するもので、該NAND回路70
6aの出力はホール素子センサ6bからのT、4信号が
Loレベルで且つホール素子センサ6cからのTI、2
.2信号がLoレベルのときにのみLoレベルとなる(
表1)。従って、NAND回路706aの出力側からは
第1の気筒群の点火時期を表わすTθ1信号(第4図(
e))が得られる。
NAND回路706bは前記第2の気筒群の点火を司ど
るTO□信号を分配するもので、該NAND回路706
bの出力はホール素子センサ6bからのT。4信号がL
Oレベルで且つホール素子センサ6cからの’rl12
+2信号がHiレベルのときにのみLoレベルとなる(
表1)、従って、NAND回路706bの出力側からは
第2の気筒群の点火時期を表わすTθ2信号(第4図(
f))が得られる。
固定点火装置706により分配された前記Tθ1信号及
びTθ2信号は切換回路708の入力端子708b及び
708dに夫々供給され、更に前述したように切換回路
708によってエンジン始動時、低回転運転時等の所定
運転状態にあるときに前記第1及び第2点火装置111
2,13に送られる。
第1点火装置12及び第2点火装置13は、Toi信号
及びTθ2信号の立上りで夫々点火コイル(図示せず)
への通電を開始し、立下りで放電(点火)を行なう。
表1 このように、エンジンの始動と同時に発生するTo4信
号とTll、、2信号とに基づいて各気筒群毎の点火時
期信号Tθ1.T8zを得るようにしたので、特定の気
筒が未だ判別されない場合であっても。
エンジン始動直後からの点火が確実に行なえる。
次に前記気筒判別装置707の構成及び作用について説
明する。
気筒判別装置707は第7図に示すようにカウンタ70
7a、デコーダ707b及びインバータ707cから成
り、カウンタ707aの入力端子Cには波形整形回路7
02を介したホール素子センサ6bからのT6.信号が
入力され、該カウンタ707aのリセット端子Rには波
形整形回路703を介したホール素子センサ6cからの
T、2.2信号が入力される。該カウンタ707aの出
力側はデコーダ707bに接続され、該デコーダ707
bの出力側は更にインバータ707cを介してCPU7
05に接続される。
カウンタ707aはホール素子センサ6cから送られる
T、2+、信号の立下りの回数をカウントすると共に該
立下り回数のカウント数をデコーダ707bに供給する
。尚、カウンタ707aのカウント数は、ホール素子セ
ンサ6bからのTo、信号の立下りがリセット端子Rに
入力される毎にリセットされる。
デコーダ707bは、カウンタ707aのカウント値が
2になったときにのみ立上り(Hiレベル)3になった
とき立下る(Loレベル)信号Tdを出力する。
今、前記補助信号T2が特定の気筒としての#2気筒に
対応すると仮定した場合、クランク軸が回転を開始して
ホール素子センサ6CからのT@2+1信号(第8図(
C’))がカウンタ707aに入力すると、カウンタ7
07aは最初の立下り(11時点)でカウント値を1に
する。このカウント値はその直後のT、4信号(第8図
(b))の立下り(11時点)でリセットされるので、
デコーダ707bから出力されるTd倍信号Loレベル
に保持される。カウンタ707aにTo*+z信号の次
の立下り(t3時点)が入力するとカウンタ値が1とな
る。
次いで、T、2.2信号がt4時点で立上り、t1時点
で再び立下るが、t、〜t6時点間ではT、4信号は立
下らないので、カウンタ707aはリセットされずにカ
ウント値が2となり、デコーダ707bの出力信号Td
がHiレベルとなる(ts時点)。
T、2や2信号はt6時点で立上り、t7時点で再び立
下るが、t、〜t7時点間でもTI、4信号は立下らな
いので、カウンタ707aはリセットされずにカウント
値が3になる。デコーダ707bの出力信号Tdはカウ
ント値が3となったとき再びLoレベルとなる。カウン
タ707aのカウント値(=3)はリセット端子Rにそ
の直後のTo、信号の立下りが入力したとき(ts時点
)リセットされる。
従ってデコーダ707bの出力信号Tdは(第8図(g
))で示すように特定の気筒(#1気筒)の上死点前で
のみ立上る信号になる。更にこのTd倍信号インバータ
707cにより位相が反転されて気筒判別信号T0□(
第8図(h))となり、CPU705に入力される。
このようにして得られた気筒判別信号T01は、可変点
火時期制御、及び各気筒毎の燃料噴射制御(順次噴射制
御)に用いられる。
このように、エンジン始動時の点火時期制御に用いられ
るT。4信号及びTI、21信号を用いてエンジンの特
定の気筒の上死点を判別するようにしたので、気筒判別
用の特別のセンサ(気筒判別センサ)を設ける必要がな
く、クランク軸の回転角度の検出手段を簡素化すること
ができる。
尚、本実施例では、クランク角度位置をホール索子セン
サ及び所定のパターンで着磁された磁性体ドラムを用い
て磁気的に検出したが、これはHiレベル(N極に対応
)又はLoレベル(S極に対応)の信号状態を所定期間
°に亘って保持することができ、更に所望の信号波形に
応じて磁性体ドラムの着磁が任意に行なえるからである
尚、前記ホール素子センサ、磁性体ドラムを用いたクラ
ンク角度検出手段に代えて、ピックアップコイル、ワン
ショット回路等を用いた検出手段を用いて同様の波形を
得るようにしてもよい。
又、本実施例では4気筒内燃エンジンについてのみ説明
したが、同様の方式で6気筒及び8気筒内燃エンジンの
点火を制御することもできる。
(発明の効果) 以上詳述したように本発明に依れば、内燃エンジンの運
転状態に応じて同爆形式の点火装置の点火時期を制御す
る点火制御装置において、複数の気筒群の夫々に対応す
る第1の信号を発生する第1の信号発生手段と、各気筒
の上死点に対応する第2の信号を発生する第2の信号発
生手段と、前記第1及び第2の信号に基づいて前記気筒
群に点火時期信号を分配する分配手段とを備えるように
したので、エンジンの始動直後より点火を行なうことが
出来る。
更に、前記点火制御装置において前記第1の信号発生手
段からの第1の信号と、前記第2の信号発生手段からの
第2の信号とに基づいて複数の気筒のうちの特定の気筒
の上死点に対応する第3の信号を発生する気筒判別手段
とを備えるようにしたので、特別の気筒判別センサを設
ける必要がなくなり、クランク軸の回転角度の検出手段
を簡素化し、低コスト化を図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図はクランク軸の回転角度を検出するセンサ手段を
示す縦断面図、第2図は第1図の磁性体ドラムの着磁パ
ターンを示す斜視図、第3図は本発明に係る点火制御装
置を組み込んだ電子制御装置の全体構成を示すブロック
図、第4図は本発明によって得られる信号と第1図のセ
ンサ手段から出力される信号との関係を表わすタイミン
グチャート、第5図は第3図の切換回路の内部構成を示
す図、第6図は第3図の固定点火装置の内部構成を示す
図、第7図は第3図の気筒判別装置の内部構成を示す図
、第8図は第7図の気筒判別装置によるT01信号の発
生状態を説明するタイミングチャートである。 4・・・磁性体ドラム、6a、6b、6c・・・ホール
素子センサ、7・・・電子制御袋+!!(ECU)、7
05・・・中央処理袋[(CPU)、706・・・固定
点火装置、707・・・気筒判別装置、708・・・切
換回路、8・・・点火装置、12・・・第1点火装置、
13・・・第2点火装置。 手 心′d 名ff  −rlミ 刊F (自 発)1
.事件の表示 昭和61年特許願第252752号 2、発明の名称 内燃エンジンの点火;l/! all装置3、補11:
をする者 事件との関係  特許出願人 住所  東京都港区南青山二丁目1番1号名称  (5
32)  木11J技研工業株式会社代表者  久 米
  是 志 4、代理人 住所  東京都港区新橋5丁目10番8号(1) 屑i
 t’F面に「特、11゛法第38条ただし書の規定に
よる特許出願」を加入し、発明の名称の後に「特許請求
の範囲に記載された発明の数2jを加入する。 以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、内燃エンジンの運転状態に応じて同爆形式の点火装
    置の点火時期を制御する点火制御装置において、複数の
    気筒群の夫々に対応する第1の信号を発生する第1の信
    号発生手段と、各気筒の上死点に対応する第2の信号を
    発生する第2の信号発生手段と、前記第1及び第2の信
    号に基づいて前記気筒群に点火時期信号を分配する分配
    手段とを備えることを特徴とする内燃エンジンの点火制
    御装置。 2、前記第1及び第2の信号発生手段は、外周に所定の
    パターンで着磁された回転体と、該回転体の外周に対向
    したホール素子検出手段とから成ることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項に記載の内燃エンジンの点火制御装
    置。 3、内燃エンジンの運転状態に応じて該エンジンの点火
    を制御する点火制御装置において、複数の気筒群の夫々
    に対応する第1の信号を発生する第1の信号発生手段と
    、各気筒の上死点に対応する第2の信号を発生する第2
    の信号発生手段と、前記第1及び第2の信号に基づいて
    複数の気筒のうちの特定の気筒の上死点に対応する第3
    の信号を発生する気筒判別手段とを備えることを特徴と
    する内燃エンジンの点火制御装置。
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