JPH0216967B2 - - Google Patents

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0゜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、デイストリビユー
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。このためデツドフイ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つ
てエンジンが直ちに作動停止し、走行不能となつ
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（すなわち気筒のピストンが上
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するようにするこ
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、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
発生する第１のパルス発生器であつて、該パルス
発生器１はエンジンのクランクシヤフトに同期し
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ツ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とから成る。

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パルス発生器であつて、該
第２パルス発生器４は、例えばクランクシヤフト
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0゜
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は上記第１および第２のパルス発生
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
起するイグニツシヨンコイル、１０は該イグニツ
シヨンコイル９の二次誘起電圧によつて火花放電
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１０は合計４個設けられている
とともに、該各点火プラグ１０とイグニツシヨン
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ツシヨンコイル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火
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図に示すようになつている。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」にリセツト
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１
１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する第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とから成つている。

上記故障検出器１６は、第２パルス発生器４か
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、故障検出信号の制御回路１７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「180」で自動的に「０」にリセツト
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「０」から順次カウントされた数
が、第２パルス発生器４からの基準パルス信号に
よつて「180」で再び「０」にリセツトされるこ
とがクランクシヤフトの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
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（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、対応する気筒が
圧縮行程終了前になると、順次配電器による配電
によつてイグニツシヨンコイル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２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
がリセツトされないため、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
ツシヨンコイル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「180」でリ
セツトされることが繰返されると同時に、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、該各時間が、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、該各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」のカウントを繰返す上記第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
に達する毎に、カウント数がこの疑似基準パルス
信号により「０」にリセツトされることが繰返さ
れ、その結果、第２パルス発生器４が正常に作動
していると同様の状態となつて、エンジンの運転
が再開されることになる。よつて、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
することができるので、故障車両を修理工場へ自
力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つているため、
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。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。したがつて、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値（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「90」
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
パルス信号を発生するようにしたので、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ツク図、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。