JPH01310168A - 点火時期制御装置 - Google Patents
点火時期制御装置Info
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- JPH01310168A JPH01310168A JP14019988A JP14019988A JPH01310168A JP H01310168 A JPH01310168 A JP H01310168A JP 14019988 A JP14019988 A JP 14019988A JP 14019988 A JP14019988 A JP 14019988A JP H01310168 A JPH01310168 A JP H01310168A
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- Granted
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Landscapes
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、自動車用エンジンの点火時期制御装置に係り
、特に、クランク角の所定タイミングを検出し、これに
基づいて点火を行う点火時期制御装置に関するものであ
る。
、特に、クランク角の所定タイミングを検出し、これに
基づいて点火を行う点火時期制御装置に関するものであ
る。
従来、この種の点火時期制御装置としては、例えば、特
開昭61−120918号公報に示されるように、エン
ジンのクランクシャフトに同期して回転すると共に外周
に多数の突起(被検出部)を所定角度ごとに突設した回
転体と、この回転体の突起に対峙する位置に設けられた
電磁ピックアップとからなるクランク角度検出器により
、クランク角パルスとして制御ユニット内に取込み、こ
のクランク角パルスの立上がり、あるいは立下がりを検
出して、これに基づいてエンジン回転数の算出や、時間
制御方式などの点火時期制御を行っている。
開昭61−120918号公報に示されるように、エン
ジンのクランクシャフトに同期して回転すると共に外周
に多数の突起(被検出部)を所定角度ごとに突設した回
転体と、この回転体の突起に対峙する位置に設けられた
電磁ピックアップとからなるクランク角度検出器により
、クランク角パルスとして制御ユニット内に取込み、こ
のクランク角パルスの立上がり、あるいは立下がりを検
出して、これに基づいてエンジン回転数の算出や、時間
制御方式などの点火時期制御を行っている。
ところで、上記回転体の突起の間隔を狭くすることによ
り、クランク角検出の最小角度が小さくなり、制御の分
解能を向上させることができるが、電磁ピックアップは
、磁束変化dφ/dtに比例した電圧信号e(e cc
dφ/d
り、クランク角検出の最小角度が小さくなり、制御の分
解能を向上させることができるが、電磁ピックアップは
、磁束変化dφ/dtに比例した電圧信号e(e cc
dφ/d
【)を出力するため、突起の間隔を狭くする
と、第13図に示すように、第1発目と第2発目の突起
との間に電磁ピックアップが位置したとき、第1発目と
第2発目の突起との間仲互いに磁気干渉が生じ、第2発
目の突起に移行する際の磁速密度変化が小さくなり、第
13図(C)に示すように、電磁ピックアップの出力電
圧eも低下し、スライスレベル以下になると、(d)に
示すように、適正なりランク角パルスを得ることができ
なくなり、適切な点火時期制御を行うことが不可能とな
る。したがって、上述のように回転体の突起の間隔を狭
くすることによる制御分解能の向上に限度があった。 本発明は、上記のような課題を解決するためになされた
もので、回転体の外周に突設される突起の間隔を限界以
上に狭くすることなく、制御分解能を向上させ、確実な
点火時期制御を行うことが可能な点火時期制御装置を提
供することを目的とする。 【課題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、電磁ピックアップ
を使用してカム角またはクランク角の所定タイミングを
検出し、これに基づいて点火時期を制御する内燃機関の
点火装置において、上記電磁ピックアップと対向してカ
ムシャフトまたはクランクシャフトの一端に取付けられ
た回転体の周縁部に、上記カム角またはクランク角の所
定タイミングに対応して複数の被検出部群を設け、これ
等を検出する上記電磁ピックアップの出力信号を波形整
形回路で波形整形して、そのパルス波形の立上りと立下
りを逓倍回路で検出し、その両方をそれぞれタイミング
信号として用い、所定の機関パラメータに応じて選択し
、同期して点火時期を制御するようにしたものである。
と、第13図に示すように、第1発目と第2発目の突起
との間に電磁ピックアップが位置したとき、第1発目と
第2発目の突起との間仲互いに磁気干渉が生じ、第2発
目の突起に移行する際の磁速密度変化が小さくなり、第
13図(C)に示すように、電磁ピックアップの出力電
圧eも低下し、スライスレベル以下になると、(d)に
示すように、適正なりランク角パルスを得ることができ
なくなり、適切な点火時期制御を行うことが不可能とな
る。したがって、上述のように回転体の突起の間隔を狭
くすることによる制御分解能の向上に限度があった。 本発明は、上記のような課題を解決するためになされた
もので、回転体の外周に突設される突起の間隔を限界以
上に狭くすることなく、制御分解能を向上させ、確実な
点火時期制御を行うことが可能な点火時期制御装置を提
供することを目的とする。 【課題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、電磁ピックアップ
を使用してカム角またはクランク角の所定タイミングを
検出し、これに基づいて点火時期を制御する内燃機関の
点火装置において、上記電磁ピックアップと対向してカ
ムシャフトまたはクランクシャフトの一端に取付けられ
た回転体の周縁部に、上記カム角またはクランク角の所
定タイミングに対応して複数の被検出部群を設け、これ
等を検出する上記電磁ピックアップの出力信号を波形整
形回路で波形整形して、そのパルス波形の立上りと立下
りを逓倍回路で検出し、その両方をそれぞれタイミング
信号として用い、所定の機関パラメータに応じて選択し
、同期して点火時期を制御するようにしたものである。
上記構成に基づき、回転体に設けられた複数の被検出部
を検出する電磁ピックアップの電圧出力信号を波形整形
し、夫々のパルス波形の立上りおよび立下りを逓倍回路
で検出してその両方をタイミング信号として用い、内燃
機関の所定運転パラメータに応じて選択し、これに同期
して点火時期を制御するようにしたので、隣接する突起
間の間隔を限界以上に狭くすることなく、点火時期制御
の分解能を従来の略2倍に高めることができる。
を検出する電磁ピックアップの電圧出力信号を波形整形
し、夫々のパルス波形の立上りおよび立下りを逓倍回路
で検出してその両方をタイミング信号として用い、内燃
機関の所定運転パラメータに応じて選択し、これに同期
して点火時期を制御するようにしたので、隣接する突起
間の間隔を限界以上に狭くすることなく、点火時期制御
の分解能を従来の略2倍に高めることができる。
以下、本発明による点火時期制御装置の実施例を、第1
図ないし第5図に示す第1の実施例、および第6図ない
し第12図に示す第2の実施例により説明する。 (第1の実施例) 第1図ないし第5図は、本発明による点火時期制御装置
に関わる第1実施例であり、第1図(a)は本発明によ
る点火時期制御装置の概略構成図、第1図(b)は回転
体(カムロータ)の説明図、第2図は制御ユニットの機
能ブロック図、第3図は点火時期制御手順を示すフロー
チャート、第4図は点火時期マツプの説明図、第5図は
各信号のタイムチャートである。 第1図において、カムシャフト1の一端に固設されたカ
ムロータ(回転体)2には、各気筒(図に示すものは4
気筒エンジン)の上死点(TDC)に相当する位置に、
角度θをおいてそれぞれ複数の被検出部として、例えば
2個の突起(凹みでも良イ) 2a1 、2a2 、2
b1.2b2 、−・−2d1 、2d2が設けられて
いる。この突起に対向して、電磁ピックアップ3が配置
され、磁束変化dφ/dtに比例しな電圧信号eを出力
する。この電圧信号eは、負荷センサとしての吸入管圧
力センサ4からの検出信号と共に、マイクロコンピュー
タからなる制御ユニット10に入力される。 制御ユニット10は、入出力インタフェース10a。 CP、Ulob 、 ROM10c 、 RAM106
などを備え、ROM 10cに格納されている制御プロ
グラムに従って、エンジン回転数を算出し、第4図に示
される点火時期マツプから対応する点火時期を読出し、
電磁ピックアップからの信号の立上りおよび立下りを選
択して、点火信号を出力する。この点火信号で、駆動回
路としてのトランジスタ11はオフとなり、点火コイル
12からディストリビュータ13を介して点火エネルギ
が対応する気筒の点火プラグ14に供給される。 また、制御ユニット10は、第2図に示すような機能構
成を有し、その動作を第3図のフローチャート及び第5
図のタイムチャートによって説明する。 まず、ステップS1において、カム角センサ(電磁ピッ
クアップ)3から各気筒のTDCサイクル(第5図(a
))毎に発生する電圧出力(b)を、波形整形手段20
にて整形してカムパルス(C)として取込み、エンジン
回転数算出手段21にてエンジン回転数Nを算出すると
共に、吸入管圧力センサ4からの出力を取込み、吸入管
圧力算出手段22にて吸入管圧力Pを、すなわちエンジ
ン負荷を算出する。また、波形整形手段20からのカム
パルスは逓倍手段23にも入力され、逓倍される。すな
わち、カムパルスの立下りおよび立上りの際に、それぞ
れ逓倍手段23から1パルス(d)が出力され、分周手
段24に入力される。この場合、カムロータ2には、夫
々の気筒のTDC位置に第1の突起2a1゜2b1 、
2c1 、2dlを、そのTDC前側に所定角度θ間隔
で第2の突起2a2 、2b2 、2c2 、2d2が
設けられ、かつ突起間隙間と突起の幅が等しく設定され
ているので、第1.第2の突起が電磁ピックアップ3を
通過すると、逓倍手段23から所定クランク角間隔で4
つのパルスが出力される。 次に、ステップS2へ進み、点火時期決定手段25にて
、吸入管圧力Pとエンジン回転数Nをパラメータとして
、例えば第4図に示すように、ROMl0Cに予め格納
されている点火時期マツプの各領域a〜dから、点火時
期を、すなわち、上記逓倍手段23から出力される4つ
のタイミングパルスa、b、c、dのうち、どのパルス
を点火制御信号として用いるかを検索し、点火時期決定
手段25から分周手段24へ点火時期決定信号を送出す
る。 次いで、ステップS3へ移り、分周手段24にて、4つ
のタイミングパルスa〜dのうちから、点火時期決定信
号に基づいて対応するタイミングパルスが選択され、こ
の選択されたパルスが入力されたときに分周手段24か
ら駆動回路(トランジスタ)11へ点火信号を出力し、
それをオンからオフすることにより、点火コイル12の
二次側に高電圧が発生し、ディストリビ、1−夕13を
介して対応する気筒の点火プラグ14で放電を行い、着
火させる。すなわち、エンジン回転数Nが低く、吸入管
圧力Pが低い場合には、第4図のマツプのように、遅角
m1のタイミングパルスdにて点火(第5図(h))を
行い、NおよびPが高くなるにしたがい順次進角側のタ
イミングパルスc−+b→a (第5図(g)→(f)
→(e))にて点火を行う。 このように、カムパルスを逓倍して、この逓倍されたタ
イミングパルスを基に点火時期制御を行うようにしたの
で、カムロータの突起間隔の角度θよりも小さい角度、
たとえば半分の角度で点火時期制御が行われることとな
り、突起間隔を限界以上に狭めることなく、制御の分解
能を高めることができ、確実な点火時期制御が可能とな
る。 なお、上記実施例では、カムロータに突起(または凹み
)を設けて電磁ピックアップにより検出するようにして
いるが、カムロータに代えて、クランクシャフトに連設
したクランクロータに突起(または凹み)を設けるよう
にしてもよい。 さらに、上記実施例では、負荷センサとして吸入管圧力
センサ4を用いるようにしているが、吸入管圧力センサ
4に代えて、スロットルポジションセンサ、エアフロー
メータ、あるいは、燃料噴射パルス幅を用いてエンジン
負荷を検出するようにしてもよい。 また、上記実施例では、2つの突起による2つのカムパ
ルスを1群として構成しているが、1群を構成する突起
の数は3個以上でもよく、適正なりランクパルスを得ら
れる範囲内でその数を増加させると、点火時期制御範囲
(進角量・遅角量の範囲)をより広く、より細かくする
ことができ、さらに最適な点火時期制御を行うことが可
能となる。 (第2の実施例) この実施例は、上述の第1の実施例を時間制御方式の点
火時期制御装置における始動時のみに適用したものであ
る。 従来の技術の項で述べた特開昭61−120918号公
報は、時間制御方式の点火時期制御装置であるが、エン
ジン始動時には、エンジン回転数が低いので、基準クラ
ンクパルス位置からの点火時刻が長くなり、かつ1つの
サイクル内においても回転数変動が大きいため、点火時
期のばらつきが生じて円滑な始動を行えないという問題
があった。 このような間趙を解消するため、本実施例は、エンジン
冷態始動時には、逓倍後のタイミングパルスのうちの遅
角側のパルスにて点火を行い、エンジン暖機完了の再始
動時には進角側のパルスにて点火を行わせ、いずれのエ
ンジン状態においても良好な始動を行えるようにしたも
のである。 第6図は時間制御方式の点火時期制御装置の概略構成図
、第7図はカムロータおよびクランクロータの説明図、
第8図は制御ユニットの機能ブロック図、第9図は点火
時期制御手順を示すフローチャート、第10図はクラン
クパルス識別手順を示すフローチャート、第11図は始
動モードにおける点火時期マツプの説明図、第12図は
各信号のタイムチャートである。 第6図において、カムシャフト1に連設された回転体と
してのカムロータ2には、それぞれ90゜間隔(4気筒
エンジンの場合)で点火気筒順に、気筒番号をnとして
それに1を加えた数の被検出部としての突起(または凹
み)群2A(2個の第1気筒)、2B<4個の第3気筒
)、2C(3個の第2気筒)、2D(5個の第4気筒)
が、それぞれ第1発註の突起2a、 2b、 2c、
2dがT D C前5°となるように設けられている。 これに対向して、カム角センサである電磁ピックアップ
3が配置される。 また、クランクシャフト5に連設されたクランクロータ
6の外周には、第7図に示すように、それぞれ2つのク
ランクパルスA、Bが所定角度ごとに得られるように4
個の突起68〜6dが、例えば、TDC前112°でク
ランクパルスAを発生させる突起6a、 8cが、続い
てTDC前80″でクランクパルスBを発生させる突起
6b、 6dが設けられている。 これ等の突起に対向して、クランク角センサである電磁
ピックアップ7が配置され、検出されるクランクパルス
A、Bは、カム角センサ3からの信号および負荷センサ
としての吸入管圧力センサ4゜冷却水温センサ8の検出
信号と共に、制御ユニット10に入力される。 上記構成において、カムロータ2の第1発註の各突起2
a〜2dと、クランクロータ6の各突起68〜6dとの
配置関係は、第7図に示すようになり、第1発註のカム
突起2a、 2cおよび2b、 2dが検出されてから
クランク側突起6aあるいは6c(^)が検出されるま
での間が気筒間判別期間に、クランク側突起(A)6a
、6cから突起(B)6b、6dまでの間が角速度検出
期間となり、またクランク側突起(B)6b、 13d
が検出された時点で点火用タイマがセットされる。 制御ユニット10の機能構成は第8図に示すように構成
されており、点火信号を対応する気筒の点火装置に出力
して、駆動回路としてのトランジスタ11a〜11dを
オフし、点火コイル12a〜12dの二次側から高電圧
を発生して点火プラグ14a〜14dで放電を行い、点
火させる。なお、符号15はキースイッチである。 次に、制御ユニット10のFIA能構成およびその動作
を、第8図の機能構成ブロック図に基づき、第9図およ
び第10図のフローチャート、第12図のタイムチャー
トによって説明する。 まず、ステップ5100において、冷却水温センサ8か
らの検出信号Tw、カム角センサ3からのカムパルスが
取込まれる。カム角センサ3からの出力はパルス整形手
段30で整形されてカムパルス(第12図(b))とな
り、逓倍手段(逓倍回路)31に入力され、逓倍されて
検出されたタイミングパルス(第12図(C))が分周
手段32に入力されると共に、クランク角センサ7から
の出力信号がパルス整形手段33にて波形整形されてク
ランクパルス(第12図(a))となり、エンジン回転
数回転数算出手段34に入力されてエンジン回転T&N
[:が算出される。 次に、ステップ5101に進み、パルス整形手段30で
波形整形されたカムパルスが気筒判別手段35に入力さ
れ、気筒判別が行われる。すなわち、カムパルス群2八
〜2Dのカムパルス数(nモ1)がカウントされて、次
に着火すべき気筒が判別され、この気筒判別信号は点火
選択手段36へ送られる。 次いで、ステップ5102へ進み、エンジン回転数回転
数算出手段34で算出されたエンジン回転数NEが始動
モード検出手段37に入力され、エンジン回転数Nεが
、エンジン冷却水?ATVをパラメータとして予め設定
されている所定回転数N。 (例えば300〜400r、p、l)以下であるか否か
が判別され、NE≦Noのときはエンジン始動と判断さ
れてステップ3103へ進み、He>Noのときには始
動完了と判断してステップ5105へ進み、後述する時
間制御によより点火制御を行う。 始動時: 上記ステップ5102において、N、≦Noでエンジン
始動と判断された時は、ステップ5103へ進み、始動
モード検索手段37にて、例えば第11図に示すように
、エンジン冷却水温Twとエンジン回転数NEとをパラ
メータとした点火時期マツプ(予めROM 10c内に
格納されている)38から、水温センサ8からのエンジ
ン冷却水温TV4とエンジン回転数算出手段34で算出
されたエンジン回転数NEとにより、始動モード(始動
時の点火時期)a〜dを検索する。すなわち、逓倍後の
カムパルス群(第12図(C))の第1発白のパルスa
、第2売口のパルスb、第3発註のパルスC1第4発目
のパルスdのうちからどのタイミングパルスを点火制御
信号として用いるかが検索され、始動モード検索手段3
7から分周手段32に始動モード信号(aまたはb 、
c 、 d)が出力される。そして、エンジン回転数
N[!が低く (NE <N2 ) 、かつ冷却水温T
wも低い(Tw <72 )場合には、遅角側の始動モ
ードdが選択されているので、遅角側のタイミングパル
スdにて点火が行われる。(第12図(り))、次に、
エンジン回転数が高< (NE >N2 。 NE>N1、ただしNE≦NO)、エンジン冷却水温が
高< (TV >72 、Tv >71)なるに従い、
順次進角側の始動モードc、b、aが選択され、第12
図m〜(d)示すように、順次進角側のタイミングパル
スc −+b−+aにて点火が行われる。 次いで、ステップ5104へ進み、分周手段32では、
始動モード検索手段31からの始動モード信号(a〜d
)により、例えば始動モード信号aが入力されたときに
は、逓倍後のパルス群の第1発白のタイミングパルスが
分周されて点火パルス作成手段39に入力され、第1発
白のタイミングパルスaに同期した点火パルス信号が点
火パルス作成手段39から点火選択手段36に入力され
て、気筒判別手段35からの気筒判別信号に対応した気
筒のトランジスタ11a〜11dへ点火選択手段36か
ら点火信号を出力して対応気筒を点火させ、第12図T
d)の始動モードaに示すように点火制御が行われる。 以上のように、エンジン始動時において、エンジン回転
数Ng 、エンジン冷却水温Twが低いエンジン冷態始
動時には、遅角側の一定点火時期にて点火が行われるの
で円滑な始動が可能となる。 また、エンジン始動時に、エンジン回転数NE 。 エンジン冷却水温Twが高くなるに従い、順次進角側の
始動モードc−+b→aの点火時期制御が行われ、その
ときのエンジン暖機状態に応じた進角側の一定点火時期
にて点火させるため、燃費を少なくして円滑な始動を行
うことができる。 通常制御時: 前述のステップ5102において、エンジン回転数NE
が所定以上(NE>No)であり、始動完了と判定され
た場合は、ステップ5105へ進み、クランクパルスA
、Bの識別が行われる。このクランクパルス識別は、第
10図のフローチャートに示すように、まずステップ5
200にてカム角センサ3からのカムパルス(2a〜2
d)およびクランク角センサ7からのクランクパルス(
6a〜6d)を読み込み、次にステップ5201にて前
回のクランクパルスと今回のクランクパルスとの間にカ
ムパルス(2a〜2d)が入力したか否かを判断し、第
7図に示すように、前回のクランクパルス(6d、 6
b)との間にカムパルス(2a、 2ctたは2b、
2d)が入力されていると、ステップ5202にて今回
のクランクパルス(6a、 6c)をクランクパルスA
とし、カムパルスが入力されてないと、ステップS 2
03にて今回のクランクパルス<6b、 6d)をクラ
ンクパルスBとして識別する。 次いで、ステップ5106へ進み、吸入管圧力センサ4
の出力信号から吸入管圧力算出手段40で吸入管圧力P
を算出し、ステップ5107にて点火時期算出手段41
は、エンジン回転数NEおよび吸入管圧力Pとにより、
ROM 10cに予めストアされているマツプから基本
点火角度(進角値)ANGspkを読み出し、次いでス
テップ5108へ進み、クランクパルスA、B間の時間
T1をカウントし、次にステップ5109へ進み、点火
時刻算出手段41において点火時刻T spkを下式よ
り求める。 Tspk = (T1/θ)XANGspkここで、θ
はクランクパルスA、B間の角度(例えば第7図に示す
角速度検出期間 の32@)で、予めROM 10c内にストアされてい
る。 次いで、ステップ5110に進み、上記点火時刻算出手
段41にて算出された点火時刻T spkがタイマ手段
42にセットされる0次に、ステップ5111へ進み、
上述のステップ5203にて識別されたクランク角セン
サ7からのクランクパルスB (6b、 6d)により
タイマ手段42は計時を開始し、セットされた点火時刻
T spkに達すると、ステップ5112において、点
火パルス信号を点火選択手段36に入力する。この時、
点火選択手段36では、点火パルス作成手段39からの
点火パルス信号は無視し、タイマ手段42の点火パルス
信号に同期して点火信号を、気筒判別手段35からの気
筒判別信号に対応した気筒のトランジスタ11a〜11
dに対して出力し、対応する気筒の点火プラグ14a〜
14dに点火エネルギを印加して点火させる。このよう
にして、通常時は時間制御方式にて点火制御を行う。 なお、本実施例では、始動モード選択をエンジン回転数
とエンジン冷却水温とに基づいて行うようにしているが
、エンジン回転数だけ、あるいはエンジン冷却水温だけ
により始動モード選択を行うようにしてもよい。 また、本実施例では、カムパルス群における最少カムパ
ルス数を2つ(第1発白および第2売口のカムパルス)
としているが、カムパルス群の最少カムパルス数を3つ
以上(気筒番号nに2以上の数を加え、n+2.nモ3
・・・)として、逓倍後の6つ以上の始動モードのうち
の1つを選択するようにしても良く、このようにすると
、より広範囲、より細かな進角量、!!角量を得ること
ができる。
図ないし第5図に示す第1の実施例、および第6図ない
し第12図に示す第2の実施例により説明する。 (第1の実施例) 第1図ないし第5図は、本発明による点火時期制御装置
に関わる第1実施例であり、第1図(a)は本発明によ
る点火時期制御装置の概略構成図、第1図(b)は回転
体(カムロータ)の説明図、第2図は制御ユニットの機
能ブロック図、第3図は点火時期制御手順を示すフロー
チャート、第4図は点火時期マツプの説明図、第5図は
各信号のタイムチャートである。 第1図において、カムシャフト1の一端に固設されたカ
ムロータ(回転体)2には、各気筒(図に示すものは4
気筒エンジン)の上死点(TDC)に相当する位置に、
角度θをおいてそれぞれ複数の被検出部として、例えば
2個の突起(凹みでも良イ) 2a1 、2a2 、2
b1.2b2 、−・−2d1 、2d2が設けられて
いる。この突起に対向して、電磁ピックアップ3が配置
され、磁束変化dφ/dtに比例しな電圧信号eを出力
する。この電圧信号eは、負荷センサとしての吸入管圧
力センサ4からの検出信号と共に、マイクロコンピュー
タからなる制御ユニット10に入力される。 制御ユニット10は、入出力インタフェース10a。 CP、Ulob 、 ROM10c 、 RAM106
などを備え、ROM 10cに格納されている制御プロ
グラムに従って、エンジン回転数を算出し、第4図に示
される点火時期マツプから対応する点火時期を読出し、
電磁ピックアップからの信号の立上りおよび立下りを選
択して、点火信号を出力する。この点火信号で、駆動回
路としてのトランジスタ11はオフとなり、点火コイル
12からディストリビュータ13を介して点火エネルギ
が対応する気筒の点火プラグ14に供給される。 また、制御ユニット10は、第2図に示すような機能構
成を有し、その動作を第3図のフローチャート及び第5
図のタイムチャートによって説明する。 まず、ステップS1において、カム角センサ(電磁ピッ
クアップ)3から各気筒のTDCサイクル(第5図(a
))毎に発生する電圧出力(b)を、波形整形手段20
にて整形してカムパルス(C)として取込み、エンジン
回転数算出手段21にてエンジン回転数Nを算出すると
共に、吸入管圧力センサ4からの出力を取込み、吸入管
圧力算出手段22にて吸入管圧力Pを、すなわちエンジ
ン負荷を算出する。また、波形整形手段20からのカム
パルスは逓倍手段23にも入力され、逓倍される。すな
わち、カムパルスの立下りおよび立上りの際に、それぞ
れ逓倍手段23から1パルス(d)が出力され、分周手
段24に入力される。この場合、カムロータ2には、夫
々の気筒のTDC位置に第1の突起2a1゜2b1 、
2c1 、2dlを、そのTDC前側に所定角度θ間隔
で第2の突起2a2 、2b2 、2c2 、2d2が
設けられ、かつ突起間隙間と突起の幅が等しく設定され
ているので、第1.第2の突起が電磁ピックアップ3を
通過すると、逓倍手段23から所定クランク角間隔で4
つのパルスが出力される。 次に、ステップS2へ進み、点火時期決定手段25にて
、吸入管圧力Pとエンジン回転数Nをパラメータとして
、例えば第4図に示すように、ROMl0Cに予め格納
されている点火時期マツプの各領域a〜dから、点火時
期を、すなわち、上記逓倍手段23から出力される4つ
のタイミングパルスa、b、c、dのうち、どのパルス
を点火制御信号として用いるかを検索し、点火時期決定
手段25から分周手段24へ点火時期決定信号を送出す
る。 次いで、ステップS3へ移り、分周手段24にて、4つ
のタイミングパルスa〜dのうちから、点火時期決定信
号に基づいて対応するタイミングパルスが選択され、こ
の選択されたパルスが入力されたときに分周手段24か
ら駆動回路(トランジスタ)11へ点火信号を出力し、
それをオンからオフすることにより、点火コイル12の
二次側に高電圧が発生し、ディストリビ、1−夕13を
介して対応する気筒の点火プラグ14で放電を行い、着
火させる。すなわち、エンジン回転数Nが低く、吸入管
圧力Pが低い場合には、第4図のマツプのように、遅角
m1のタイミングパルスdにて点火(第5図(h))を
行い、NおよびPが高くなるにしたがい順次進角側のタ
イミングパルスc−+b→a (第5図(g)→(f)
→(e))にて点火を行う。 このように、カムパルスを逓倍して、この逓倍されたタ
イミングパルスを基に点火時期制御を行うようにしたの
で、カムロータの突起間隔の角度θよりも小さい角度、
たとえば半分の角度で点火時期制御が行われることとな
り、突起間隔を限界以上に狭めることなく、制御の分解
能を高めることができ、確実な点火時期制御が可能とな
る。 なお、上記実施例では、カムロータに突起(または凹み
)を設けて電磁ピックアップにより検出するようにして
いるが、カムロータに代えて、クランクシャフトに連設
したクランクロータに突起(または凹み)を設けるよう
にしてもよい。 さらに、上記実施例では、負荷センサとして吸入管圧力
センサ4を用いるようにしているが、吸入管圧力センサ
4に代えて、スロットルポジションセンサ、エアフロー
メータ、あるいは、燃料噴射パルス幅を用いてエンジン
負荷を検出するようにしてもよい。 また、上記実施例では、2つの突起による2つのカムパ
ルスを1群として構成しているが、1群を構成する突起
の数は3個以上でもよく、適正なりランクパルスを得ら
れる範囲内でその数を増加させると、点火時期制御範囲
(進角量・遅角量の範囲)をより広く、より細かくする
ことができ、さらに最適な点火時期制御を行うことが可
能となる。 (第2の実施例) この実施例は、上述の第1の実施例を時間制御方式の点
火時期制御装置における始動時のみに適用したものであ
る。 従来の技術の項で述べた特開昭61−120918号公
報は、時間制御方式の点火時期制御装置であるが、エン
ジン始動時には、エンジン回転数が低いので、基準クラ
ンクパルス位置からの点火時刻が長くなり、かつ1つの
サイクル内においても回転数変動が大きいため、点火時
期のばらつきが生じて円滑な始動を行えないという問題
があった。 このような間趙を解消するため、本実施例は、エンジン
冷態始動時には、逓倍後のタイミングパルスのうちの遅
角側のパルスにて点火を行い、エンジン暖機完了の再始
動時には進角側のパルスにて点火を行わせ、いずれのエ
ンジン状態においても良好な始動を行えるようにしたも
のである。 第6図は時間制御方式の点火時期制御装置の概略構成図
、第7図はカムロータおよびクランクロータの説明図、
第8図は制御ユニットの機能ブロック図、第9図は点火
時期制御手順を示すフローチャート、第10図はクラン
クパルス識別手順を示すフローチャート、第11図は始
動モードにおける点火時期マツプの説明図、第12図は
各信号のタイムチャートである。 第6図において、カムシャフト1に連設された回転体と
してのカムロータ2には、それぞれ90゜間隔(4気筒
エンジンの場合)で点火気筒順に、気筒番号をnとして
それに1を加えた数の被検出部としての突起(または凹
み)群2A(2個の第1気筒)、2B<4個の第3気筒
)、2C(3個の第2気筒)、2D(5個の第4気筒)
が、それぞれ第1発註の突起2a、 2b、 2c、
2dがT D C前5°となるように設けられている。 これに対向して、カム角センサである電磁ピックアップ
3が配置される。 また、クランクシャフト5に連設されたクランクロータ
6の外周には、第7図に示すように、それぞれ2つのク
ランクパルスA、Bが所定角度ごとに得られるように4
個の突起68〜6dが、例えば、TDC前112°でク
ランクパルスAを発生させる突起6a、 8cが、続い
てTDC前80″でクランクパルスBを発生させる突起
6b、 6dが設けられている。 これ等の突起に対向して、クランク角センサである電磁
ピックアップ7が配置され、検出されるクランクパルス
A、Bは、カム角センサ3からの信号および負荷センサ
としての吸入管圧力センサ4゜冷却水温センサ8の検出
信号と共に、制御ユニット10に入力される。 上記構成において、カムロータ2の第1発註の各突起2
a〜2dと、クランクロータ6の各突起68〜6dとの
配置関係は、第7図に示すようになり、第1発註のカム
突起2a、 2cおよび2b、 2dが検出されてから
クランク側突起6aあるいは6c(^)が検出されるま
での間が気筒間判別期間に、クランク側突起(A)6a
、6cから突起(B)6b、6dまでの間が角速度検出
期間となり、またクランク側突起(B)6b、 13d
が検出された時点で点火用タイマがセットされる。 制御ユニット10の機能構成は第8図に示すように構成
されており、点火信号を対応する気筒の点火装置に出力
して、駆動回路としてのトランジスタ11a〜11dを
オフし、点火コイル12a〜12dの二次側から高電圧
を発生して点火プラグ14a〜14dで放電を行い、点
火させる。なお、符号15はキースイッチである。 次に、制御ユニット10のFIA能構成およびその動作
を、第8図の機能構成ブロック図に基づき、第9図およ
び第10図のフローチャート、第12図のタイムチャー
トによって説明する。 まず、ステップ5100において、冷却水温センサ8か
らの検出信号Tw、カム角センサ3からのカムパルスが
取込まれる。カム角センサ3からの出力はパルス整形手
段30で整形されてカムパルス(第12図(b))とな
り、逓倍手段(逓倍回路)31に入力され、逓倍されて
検出されたタイミングパルス(第12図(C))が分周
手段32に入力されると共に、クランク角センサ7から
の出力信号がパルス整形手段33にて波形整形されてク
ランクパルス(第12図(a))となり、エンジン回転
数回転数算出手段34に入力されてエンジン回転T&N
[:が算出される。 次に、ステップ5101に進み、パルス整形手段30で
波形整形されたカムパルスが気筒判別手段35に入力さ
れ、気筒判別が行われる。すなわち、カムパルス群2八
〜2Dのカムパルス数(nモ1)がカウントされて、次
に着火すべき気筒が判別され、この気筒判別信号は点火
選択手段36へ送られる。 次いで、ステップ5102へ進み、エンジン回転数回転
数算出手段34で算出されたエンジン回転数NEが始動
モード検出手段37に入力され、エンジン回転数Nεが
、エンジン冷却水?ATVをパラメータとして予め設定
されている所定回転数N。 (例えば300〜400r、p、l)以下であるか否か
が判別され、NE≦Noのときはエンジン始動と判断さ
れてステップ3103へ進み、He>Noのときには始
動完了と判断してステップ5105へ進み、後述する時
間制御によより点火制御を行う。 始動時: 上記ステップ5102において、N、≦Noでエンジン
始動と判断された時は、ステップ5103へ進み、始動
モード検索手段37にて、例えば第11図に示すように
、エンジン冷却水温Twとエンジン回転数NEとをパラ
メータとした点火時期マツプ(予めROM 10c内に
格納されている)38から、水温センサ8からのエンジ
ン冷却水温TV4とエンジン回転数算出手段34で算出
されたエンジン回転数NEとにより、始動モード(始動
時の点火時期)a〜dを検索する。すなわち、逓倍後の
カムパルス群(第12図(C))の第1発白のパルスa
、第2売口のパルスb、第3発註のパルスC1第4発目
のパルスdのうちからどのタイミングパルスを点火制御
信号として用いるかが検索され、始動モード検索手段3
7から分周手段32に始動モード信号(aまたはb 、
c 、 d)が出力される。そして、エンジン回転数
N[!が低く (NE <N2 ) 、かつ冷却水温T
wも低い(Tw <72 )場合には、遅角側の始動モ
ードdが選択されているので、遅角側のタイミングパル
スdにて点火が行われる。(第12図(り))、次に、
エンジン回転数が高< (NE >N2 。 NE>N1、ただしNE≦NO)、エンジン冷却水温が
高< (TV >72 、Tv >71)なるに従い、
順次進角側の始動モードc、b、aが選択され、第12
図m〜(d)示すように、順次進角側のタイミングパル
スc −+b−+aにて点火が行われる。 次いで、ステップ5104へ進み、分周手段32では、
始動モード検索手段31からの始動モード信号(a〜d
)により、例えば始動モード信号aが入力されたときに
は、逓倍後のパルス群の第1発白のタイミングパルスが
分周されて点火パルス作成手段39に入力され、第1発
白のタイミングパルスaに同期した点火パルス信号が点
火パルス作成手段39から点火選択手段36に入力され
て、気筒判別手段35からの気筒判別信号に対応した気
筒のトランジスタ11a〜11dへ点火選択手段36か
ら点火信号を出力して対応気筒を点火させ、第12図T
d)の始動モードaに示すように点火制御が行われる。 以上のように、エンジン始動時において、エンジン回転
数Ng 、エンジン冷却水温Twが低いエンジン冷態始
動時には、遅角側の一定点火時期にて点火が行われるの
で円滑な始動が可能となる。 また、エンジン始動時に、エンジン回転数NE 。 エンジン冷却水温Twが高くなるに従い、順次進角側の
始動モードc−+b→aの点火時期制御が行われ、その
ときのエンジン暖機状態に応じた進角側の一定点火時期
にて点火させるため、燃費を少なくして円滑な始動を行
うことができる。 通常制御時: 前述のステップ5102において、エンジン回転数NE
が所定以上(NE>No)であり、始動完了と判定され
た場合は、ステップ5105へ進み、クランクパルスA
、Bの識別が行われる。このクランクパルス識別は、第
10図のフローチャートに示すように、まずステップ5
200にてカム角センサ3からのカムパルス(2a〜2
d)およびクランク角センサ7からのクランクパルス(
6a〜6d)を読み込み、次にステップ5201にて前
回のクランクパルスと今回のクランクパルスとの間にカ
ムパルス(2a〜2d)が入力したか否かを判断し、第
7図に示すように、前回のクランクパルス(6d、 6
b)との間にカムパルス(2a、 2ctたは2b、
2d)が入力されていると、ステップ5202にて今回
のクランクパルス(6a、 6c)をクランクパルスA
とし、カムパルスが入力されてないと、ステップS 2
03にて今回のクランクパルス<6b、 6d)をクラ
ンクパルスBとして識別する。 次いで、ステップ5106へ進み、吸入管圧力センサ4
の出力信号から吸入管圧力算出手段40で吸入管圧力P
を算出し、ステップ5107にて点火時期算出手段41
は、エンジン回転数NEおよび吸入管圧力Pとにより、
ROM 10cに予めストアされているマツプから基本
点火角度(進角値)ANGspkを読み出し、次いでス
テップ5108へ進み、クランクパルスA、B間の時間
T1をカウントし、次にステップ5109へ進み、点火
時刻算出手段41において点火時刻T spkを下式よ
り求める。 Tspk = (T1/θ)XANGspkここで、θ
はクランクパルスA、B間の角度(例えば第7図に示す
角速度検出期間 の32@)で、予めROM 10c内にストアされてい
る。 次いで、ステップ5110に進み、上記点火時刻算出手
段41にて算出された点火時刻T spkがタイマ手段
42にセットされる0次に、ステップ5111へ進み、
上述のステップ5203にて識別されたクランク角セン
サ7からのクランクパルスB (6b、 6d)により
タイマ手段42は計時を開始し、セットされた点火時刻
T spkに達すると、ステップ5112において、点
火パルス信号を点火選択手段36に入力する。この時、
点火選択手段36では、点火パルス作成手段39からの
点火パルス信号は無視し、タイマ手段42の点火パルス
信号に同期して点火信号を、気筒判別手段35からの気
筒判別信号に対応した気筒のトランジスタ11a〜11
dに対して出力し、対応する気筒の点火プラグ14a〜
14dに点火エネルギを印加して点火させる。このよう
にして、通常時は時間制御方式にて点火制御を行う。 なお、本実施例では、始動モード選択をエンジン回転数
とエンジン冷却水温とに基づいて行うようにしているが
、エンジン回転数だけ、あるいはエンジン冷却水温だけ
により始動モード選択を行うようにしてもよい。 また、本実施例では、カムパルス群における最少カムパ
ルス数を2つ(第1発白および第2売口のカムパルス)
としているが、カムパルス群の最少カムパルス数を3つ
以上(気筒番号nに2以上の数を加え、n+2.nモ3
・・・)として、逓倍後の6つ以上の始動モードのうち
の1つを選択するようにしても良く、このようにすると
、より広範囲、より細かな進角量、!!角量を得ること
ができる。
以上述べたように、本発明によれば、回転体に設けられ
た複数の被検出部を検出する電磁ピックアップの電圧出
力信号を波形整形して、夫々の波形の立上りおよび立下
りを逓倍回路で検出し、その両方をタイミング信号とし
て用い、所定の運転パラメータにより選択して点火時期
の制御を行うようにしたので、回転体の外周に形成した
突起群の隣接突起間の間隙を限界(隣接突起が互いに磁
気干渉して検出が不安定となる間隔)以上に狭くするこ
となく、点火時期制御の分解能を従来よりも高めること
ができる。また、特別な検出機構を設ける必要がなく、
ソフトウェア量のさほどの増もなく、コストアップなし
で確実かつ精密な点火時期制御を行うことができ、走行
性を向上し、排気エミッションの悪化を防止することが
できる。
た複数の被検出部を検出する電磁ピックアップの電圧出
力信号を波形整形して、夫々の波形の立上りおよび立下
りを逓倍回路で検出し、その両方をタイミング信号とし
て用い、所定の運転パラメータにより選択して点火時期
の制御を行うようにしたので、回転体の外周に形成した
突起群の隣接突起間の間隙を限界(隣接突起が互いに磁
気干渉して検出が不安定となる間隔)以上に狭くするこ
となく、点火時期制御の分解能を従来よりも高めること
ができる。また、特別な検出機構を設ける必要がなく、
ソフトウェア量のさほどの増もなく、コストアップなし
で確実かつ精密な点火時期制御を行うことができ、走行
性を向上し、排気エミッションの悪化を防止することが
できる。
第1図ないし第5図は本発明による点火時期制御装置の
第1の実施例で、第1図は概略構成図、第2図は制御ユ
ニットのm能ブロック図、第3図は点火時期制御手順を
示すフローチャート、第4図は点火時期マツプの説明図
、第5図は各信号のタイムチャート、第6図ないし第1
2図は本発明の第2の実施例で、第6図は概略構成図、
第7図はカムロータおよびクランクロータの説明図、第
8図は制御ユニットの機能ブロック図、第9図は点火時
期制御手順を示すフローチャート、第10図はクランク
パルス識別手順を示すフローチャート、第11図は始動
モードにおける点火時期マツプの説明図、第12図は各
信号のタイムチャート、第13図は従来技術の問題点を
説明する図である。 1・・・カムシャフト、2・・・カムロータ(回転体)
、2^〜20・・・突起群(被検出部群)、3・・・カ
ム角センサ(電磁ピックアップ)、5・・・クランクシ
ャフト、6・・・クランクロータ(回転体)、6a〜6
d・・・突起(被検出部)、10・・・制御ユニット、
20.30・・・波形整形手段(パルス整形手段) 、
23.31・・・逓倍手段(逓倍回路)。 特許出願人 富士重工業株式会社代理人 弁理士
小 橋 信 4 同 弁理士 村 井 進 ブ15](匈 才30 り4昆 イち・・−一エン」レーシイ!01―曖匍)チク0ト4
→−21゜ラリへZ り−Z5
第1の実施例で、第1図は概略構成図、第2図は制御ユ
ニットのm能ブロック図、第3図は点火時期制御手順を
示すフローチャート、第4図は点火時期マツプの説明図
、第5図は各信号のタイムチャート、第6図ないし第1
2図は本発明の第2の実施例で、第6図は概略構成図、
第7図はカムロータおよびクランクロータの説明図、第
8図は制御ユニットの機能ブロック図、第9図は点火時
期制御手順を示すフローチャート、第10図はクランク
パルス識別手順を示すフローチャート、第11図は始動
モードにおける点火時期マツプの説明図、第12図は各
信号のタイムチャート、第13図は従来技術の問題点を
説明する図である。 1・・・カムシャフト、2・・・カムロータ(回転体)
、2^〜20・・・突起群(被検出部群)、3・・・カ
ム角センサ(電磁ピックアップ)、5・・・クランクシ
ャフト、6・・・クランクロータ(回転体)、6a〜6
d・・・突起(被検出部)、10・・・制御ユニット、
20.30・・・波形整形手段(パルス整形手段) 、
23.31・・・逓倍手段(逓倍回路)。 特許出願人 富士重工業株式会社代理人 弁理士
小 橋 信 4 同 弁理士 村 井 進 ブ15](匈 才30 り4昆 イち・・−一エン」レーシイ!01―曖匍)チク0ト4
→−21゜ラリへZ り−Z5
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 電磁ピックアップを使用してカム角またはクランク角の
所定タイミングを検出し、これに基づいて点火時期を制
御する内燃機関の点火装置において、 上記電磁ピックアップと対向してカムシャフトまたはク
ランクシャフトの一端に取付けられた回転体の周縁部に
、上記カム角またはクランク角の所定タイミングに対応
して複数の被検出部群を設け、これ等を検出する上記電
磁ピックアップの出力信号を波形整形回路で波形整形し
て、そのパルス波形の立上りと立下りを逓倍回路で検出
し、その両方をそれぞれタイミング信号として用い、所
定の機関パラメータに応じて選択し、同期して点火時期
を制御するようにしたことを特徴とする点火時期制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63140199A JP2736783B2 (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | 点火時期制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63140199A JP2736783B2 (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | 点火時期制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01310168A true JPH01310168A (ja) | 1989-12-14 |
| JP2736783B2 JP2736783B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=15263220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63140199A Expired - Fee Related JP2736783B2 (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | 点火時期制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2736783B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02233879A (ja) * | 1989-02-24 | 1990-09-17 | Outboard Marine Corp | 内燃機関の点火装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5862370A (ja) * | 1981-10-09 | 1983-04-13 | Toshiba Corp | 点火制御装置 |
-
1988
- 1988-06-07 JP JP63140199A patent/JP2736783B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5862370A (ja) * | 1981-10-09 | 1983-04-13 | Toshiba Corp | 点火制御装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02233879A (ja) * | 1989-02-24 | 1990-09-17 | Outboard Marine Corp | 内燃機関の点火装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2736783B2 (ja) | 1998-04-02 |
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