JP2631851B2 - 点火時期制御装置 - Google Patents

点火時期制御装置

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JP2631851B2 JP29022587A JP29022587A JP2631851B2 JP 2631851 B2 JP2631851 B2 JP 2631851B2 JP 29022587 A JP29022587 A JP 29022587A JP 29022587 A JP29022587 A JP 29022587A JP 2631851 B2 JP2631851 B2 JP 2631851B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、自動車エンジンの点火時期制御装置に係
り、詳しくは基準位置からのカム角度あるいはクランク
角度などを検出して点火時期を設定する点火時期制御装
置に関するものである。
【従来の技術】
従来、時間制御方式の点火時期制御装置においては、
等ピッチのクランク角信号のものであり、基準位置検出
精度を向上させるために、例えば、特開昭54−36961号
公報に示されるように、基準角度信号を基準にして角度
信号を計数することによりパルス数を増加させて対処
し、また、特開昭59−183304号公報、特開昭60−61617
号公報に示されるように、特定のパルス位置を特に狭く
設定したり、あるいは、特開昭60−47877号公報に示さ
れるように、特定パルス位置を1個削除したりして対処
している。
【発明が解決しようとする問題点】
ところで、上述の先行技術の前者(特開昭54−36961
号)では、パルス数を増加した場合、失火防止の対策を
行う必要があり、パルス数を増した割りには精度が向上
せず、またこのパルスを処理するためのハードウエアの
コストアップが生じ、このコストアップを避けるためパ
ルスの処理をソフトウエアに負担させると、割り込みの
オーバヘッドが大きくなってメイン制御が大幅に食われ
るという問題があった。 また、後者(特開昭59−83304号、特開昭60−61617
号、特開昭60−47877号公報)では、単に気筒判別を行
う手段として用いられるだけで、点火時期の精度向上に
は何等貢献するものではない。 本発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、時間制御方式の点火時期制御装置のソフト
ウエア、ハードウエアの負担を増加させることなく、点
火時期精度、特に過渡時の点火時期精度を向上させるこ
とができるようにすることを目的とする。
【問題点を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、複数個でかつ偶
数個からなるパルス被検知手段を有する第1の回転体を
クランク軸に設け、複数個のパルス被検知手段を有する
第2の回転体をカム軸にそれぞれ設け、上記第1の回転
体の上記パルス被検知手段をクランク軸中心に対してそ
れぞれ対称位置に配設するとともに少なくとも2つの異
なる所定角度でクランク軸の円周方向に順次設定し、上
記第2の回転体の上記パルス被検知手段の位置を所定角
度にて分割設定し、上記第1の回転体の上記パルス被検
知手段に対向してクランク角度を検出するセンサと、上
記第2の回転体の上記パルス被検知手段に対向してカム
角度を検出するセンサとを配設した自動車用内燃機関に
おいて、上記第1の回転体の上記パルス被検知手段の不
等ピッチの広角間角度を最大点火進角値から最大点火遅
角値にわたる角度よりも大きく設定し、この広角間内
に、上記カム角センサによって検出させるカム角検出位
置を配置するとともに、点火信号を出力するようにす
る。また、上記カム角検出位置を、上記最大点火進角値
から最大点火遅角値にわたる角度範囲から外して、上記
第1の回転体の上記パルス被検知手段の不等ピッチの広
角間内に配置するようにしたものである。
【作用】
上記構成に基づき、点火時期制御装置は、クランク軸
に固設された第1の回転体のパルス被検知手段の不等ピ
ッチの狭角間を角速度(エンジン回転速度)検出区間と
し、広角間の先に検出されるクランク角検出位置と最大
点火進角値との間をクランクパルス識別区間としてカム
角検出位置を配置し、後に検出されるクランク角検出位
置と最大点火遅角値との間に非点火区間を設けたので、
点火ノイズによってクランク角検出およびカム角検出の
信号に乱れが生じることなく、それぞれの検出を確実に
行え、点火精度が向上する。
【実施例】
以下、本発明の一実施例を第1図ないし第7図によっ
て説明する。 第1図において、エンジンのクランク軸1には、クラ
ンク角度位置を検出するため円板状のクランクプレート
2からなる第1の回転体が固設され、その周縁上にクラ
ンク角度の所定角度位置α、βでパルスを発生させるべ
くパルス被検知手段として4個の突起2a,2b,2c,2dを配
設し、この突起を検出してパルス信号を発生するクラン
ク角センサ3が対向して配置されている。一方、クラン
ク軸1の2回転で1回転するカム軸4には、カム角度位
置を検出するための円板状のカムプレート5からなる第
2の回転体が固設されており、その周縁上にカム角度の
所定角度位置でパルスを発生させるべく90°の等ピッチ
で、上記クランク角パルスを2種類のパルスA,Bに分類
するためのパルス被検知手段としての4個の突起5a,5b,
5c,5dを設け、このプレート5に対向してカム角センサ
6が配置されている。なお、上記カムプレート5には図
示してないが気筒判別用の突起も設けられている。上記
両センサ3,6からのパルス信号は、吸入管内圧力を検出
する吸入管圧力センサ7からの信号とともに、マイクロ
コンピュータからなる点火時期制御を行なう制御ユニッ
ト10に入力される。この制御ユニット10は、入出力イン
タフェース10a,CPU10b,制御プログラムなどが格納され
ているROMメモリ10c,データを一時記憶するRAMメモリ10
d等からなり、所定のプログラムにしたがって点火時期
を演算し、点火信号をパワートランジスタ等からなる駆
動回路11に与え、駆動回路11をオンからオフにすること
により点火コイル12,ディストリビュータ13を介して所
定気筒の点火プラグ14に点火電圧を印加する。 クランクプレート2に設けられた突起(あるいはスリ
ット)は、第1図、第3図に示すように、A(2a,2c)
とB(2b,2d)の2種類に分類され、突起2aは例えばTDC
後30°の位置、突起2bはこれによりα=70°のクランク
角度の位置、突起2cはさらにクランク角度β=110°の
位置、または突起2dはこれよりもさらにクランク角度α
=70°の位置に配置され、このクランク角度α内にそれ
ぞれ最大点火進角値および最大点火遅角値が配置され、
この2種類の突起A,Bの識別は、第4図に示すように、
カムプレート5の各突起5a〜5dが、広角のクランク角度
β=110°の間で、かつ突起2b,2dと最大点火進角値との
間でパルス信号は発生するように配置されているので、
カム角センサ6からのパルス信号が、クランク角センサ
3が突起2b,2dを検出した直後に入ることにより識別さ
れる。 次に、制御ユニット10の構成を示す第2図において、
クランクパルス識別手段20は、カム角センサ6からのパ
ルス信号に基づいて、クランク角センサ3からのパルス
信号をA(2a,2c)かB(2b,2d)かを識別し、周期算出
手段21は突起Aを検出したときの時刻と、その直後の突
起Bを検出したときの時刻との差により、周期T70すな
わちクランク軸1の角速度情報を得る。この周期T
70は、エンジン回転数算出手段22において、エンジン回
転数Neとして算出される。 一方、吸入管圧力センサ7からの吸入管圧力信号は、
吸入管圧力算出手段23において、エンジン負荷に対応す
る吸入管圧力Pとして算出され、この吸入管圧力Pとエ
ンジン回転数Neとに基づいて、点火角度検索手段24は、
マップ検索などによって点火角度ANGspkを求め点火時期
算出手段25へ出力する。 そして、点火時期算出手段25は、入力された点火角度
ANGspkを、周期T70すなわちクランク角速度情報によ
り、基準位置を示す突起Bを検出したときからの時間と
して、点火時期Tspkを、下式により求め、 Tspk=(ANGspk/70°)×T70 ……(1) これをタイマ手段26にセットする。タイマ手段26は、
クランクパルス識別手段20で識別される突起Bのパルス
信号Bによって計時を開始し、セットされた点火時期Ts
pkに達すると点火信号を駆動回路11へ出力し、そのパワ
ートランジスタをオフし、先に述べたように、対応する
気筒の点火プラグ14に点火電圧を印加する。 この場合、従来は、点火時期がクランク角検出位置と
重なったりあるいは近接していたので、第5図(f)に
示すように、始動モード等の過渡時には、点火による電
気的なノイズが検出パルス波形に重畳されてスライスレ
ベル付近で波形が乱れ、複数のパルス信号を出力した
り、あるいはパルス幅やその位置が変動し、クランク角
やカム角検出の誤動作あるいは検出精度の低下が生じる
ことがあったが、本発明では、クランクパルスおよびカ
ムパルスが点火時期と重ならないように、すなわち点火
時期の最大進角値と最大遅角値との間ではクランク角お
よびカム角の検出を行わないようにしているので、エン
ジン運転の過渡時、例えば始動モード時においても、第
5図(e)に示すように、点火ノイズがクランクパルス
に重畳されず、クランク角センサ3およびカム角センサ
6の検出信号を判別するスライスレベルを越えることは
ない。したがってクランク角やカム角度を誤動作なく確
実に精度よく検出でき、始動モード等の過渡時において
も良好な点火時期精度を確保することができる。 以上の動作を第6図および第7図によって説明する。
先ず、クランクパルス識別動作を第6図に示し、ステッ
プS100において、クランク角センサ3からのクランクパ
ルスおよびカム角センサ6からのカムパルスを読み込
み、ステップS101において前回と今回のクランクパルス
間にカムパルスが入力されていたか否かを判断し、入力
されていればステップS102において、今回のクランクパ
ルスは突起Aによるものと判断し、一方、カムパルスが
入力されていなければステップS103において、今回のク
ランクパルスは突起Bによるもの、すなわち基準信号と
して判定する。 次に、点火時期演算動作を示す第7図において、先
ず、ステップ200において、クランクパルスおよびカム
パルスを読み込み、ステップS201において、第6図のフ
ローチャート図に示した動作によってクランクパルスの
A,Bを識別し、クランクパルスAが入力されたときの時
刻と、次に入力されるクランクパルスBの時刻との差に
より、ステップS202においてクランク角速度情報である
周期T70を計算する。 そしてステップS203において、周期T70に基づいてエ
ンジン回転数Neを算出すると共に、エンジン負荷に対応
する吸気管圧力P(エアフローメータで測定される吸入
空気流量でもよい)を読み込み、ステップS204でエンジ
ン回転数Neおよび吸気管圧力Pに基づいて点火角度ANGs
pkを算出する。ついでステップS205において、点火角度
ANGspkをクランクパルスBすなわち基準信号からの時間
として、点火時期Tspkを式(1)により求め、これをタ
イマ手段26にセットする。その後、前に述べたように、
タイマ手段26はクランクパルスBによって計時を開始
し、点火時期Tspkに達すると点火信号を出力する。この
動作をクランク軸1の半回転ごとに繰返すことにより、
順次に各気筒の点火プラグ14を印加する。 なお、上記実施例では、クランクパルスA,B識別のた
めのカム角検出位置を第1の回転体2の広角βに配して
いたが、これに限るものではなく、狭角αに配してもよ
い。
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、クランク軸に固
設された第1の回転体のパルス被検知手段の不等ピッチ
の広角間で点火を行うようにしたので、点火による電気
的ノイズが検出されたクランクパルスやカムパルスに重
畳されることはなく、それぞれの検出を誤動作なく正確
に行え、点火時期精度、特に過渡時の点火時期精度を向
上させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第7図は本発明の一実施例を示すもので、第1
図は点火時期制御装置の全体構成図、第2図は点火時期
制御装置の機能構成を示すブロック図、第3図はクラン
ク角度検出位置を示す図、第4図はクランクパルス、カ
ムパルスおよび点火時期の関係を示すタイムチャート、
第5図は点火ノイズの影響を示す波形図、第6図はクラ
ンクパルス識別動作を示すフローチャート、第7図は点
火時期演算動作を示すフローチャートである。 1…クランク軸、2…第1の回転体(クランクプレー
ト)、2a〜2d…パルス被検知手段(突起)、3…クラン
ク角センサ、4…カム軸、5…第2の回転(カムプレー
ト)、5a〜5d…パルス被検知手段(突起)、6…カム角
センサ、10…制御ユニット、20…クランクパルス識別手
段、21…周期算出手段、25…点火時期算出手段、26…タ
イマ手段。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数個でかつ偶数個からなるパルス被検知
    手段を有する第1の回転体をクランク軸に設け、複数個
    のパルス被検知手段を有する第2の回転体をカム軸にそ
    れぞれ設け、上記第1の回転体の上記パルス被検知手段
    をクランク軸中心に対してそれぞれ対応位置に配設する
    とともに少なくとも2つの異なる所定角度でクランク軸
    の円周方向に順次設定し、上記第2の回転体の上記パル
    ス被検知手段の位置を所定角度にて分割設定し、上記第
    1の回転体の上記パルス被検知手段に対向してクランク
    角度を検出するセンサと、上記第2の回転体の上記パル
    ス被検知手段に対向してカム角度を検出するセンサとを
    配設した自動車用内燃機関において、 上記第1の回転体の上記パルス被検知手段の不等ピッチ
    の広角間角度の最大点火進角値から最大点火遅角値にわ
    たる角度よりも大きく設定し、この広角間内に上記カム
    角センサによって検出されるカム角検出位置を配置する
    とともに、点火信号を出力するようにしたことを特徴と
    する点火時期制御装置。
  2. 【請求項2】上記カム角検出位置を、上記最大点火進角
    値から最大点火遅角値にわたる角度範囲から外して、上
    記第1の回転体の上記パルス被検知手段の不等ピッチの
    広角間内に配置するようにしたことを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の点火時期制御装置。
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