JPH0633757B2 - 内燃エンジン用点火時期制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、内燃エンジン用点火時期制御装置に関するも
のであり、特に多気筒エンジンに適用する場合におい
て、構造を簡略化し、安価に製作することのできる内燃
エンジン用点火時期制御装置に関するものである。

（従来の技術） 以下に、図面を参照して、従来の内燃エンジン用点火時
期制御装置を簡単に説明する。

第５図は、エンジンの気筒内圧（指圧）とクランク角度
との関係を示すグラフである。

第５図において、クランク角θigで点火操作を行なう
と、ある点火遅れθd をもって、混合気に点火される。
そして、その後、気筒内圧は急上昇し、指圧ピークＰに
達した後、下降する。

このような、エンジンにおいては、指圧ピーク時におけ
るクランク角度が、図示されるように、ＴＤＣパルス出
力後−−すなわち上死点後（ＡＴＤＣ）１２゜付近にあ
る場合に、最大の馬力が得られることが、実験により確
認されている。

ところで、前述したように、クランク角θigで点火操作
を行なっても、実際に混合気に点火されるのは、クラン
ク軸が、前記クランク角θigからθd 回動した後とな
る。この点火遅れθd は、混合気の空燃比（Ａ／Ｆ）・
温度・圧力および乱れ等の影響を受けて変化する。

このために、エンジンの各々の燃焼室に指圧センサを設
け、該センサにより指圧ピークを検出し、指圧ピークが
ＡＴＤＣ１２゜付近の最適位置にくるように点火時期を
制御する内燃エンジン用点火時期制御装置が開発されて
いる。このような内燃エンジン用点火時期制御装置を用
いることにより、当該エンジンを常に最大馬力で運転さ
せることが可能になる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した従来の技術は、次のような問題点を有してい
た。

多気筒エンジンの場合、吸排気系の選定によっては、、
各気筒の空燃比が互いに異なるので、点火遅れθd が異
なる。この結果、点火時期θigのタイミングを、各気筒
ごとに最適な状態に設定・制御しなければならない。

前記設定・制御を行なうためには、各気筒に指圧センサ
を設け、該センサにより、気筒ごとに指圧ピークを検出
する必要がある。

ところが、すべての気筒に指圧センサを取付けると、少
なくとも指圧センサが増えた分だけ、当該内燃エンジン
用点火時期制御装置の製作費が増大し、当該エンジンを
搭載した車輌が高価になる。

さらに、指圧センサを各気筒ごとに設けると、当該内燃
エンジン用点火時期制御装置の構造が複雑になり、その
信頼性が低下する。

本発明は、前述の問題点を解決するためになされたもの
である。

（問題点を解決するための手段および作用） 前記の問題点を解決するために、本発明は、指圧センサ
を、ほぼ同一の空燃比を有する気筒に対しては、それら
の気筒のいずれか１つに設け、かつその指圧センサの出
力、およびクランク角センサの出力を用いて、前記ほぼ
同一の空燃比を有する気筒のすべてに対して、同一の点
火時期を設定・制御するという手段を講じ、これによ
り、すべての気筒に対して指圧センサを設ける必要がな
くなるので、当該内燃エンジン用点火時期制御装置を比
較的安価に製作することができ、また、その構造を簡単
にすることができるので、信頼性が向上するという作用
効果を生じさせた点に特徴がある。

（実施例） 以下に図面を参照して、本発明を詳細に説明する。

第１図は本発明の第一の実施例を示すブロック図であ
る。第１図はトーナメントタイプのインレットマニホー
ルドを備えた４気筒エンジンおよび該エンジンに適用さ
れた内燃エンジン用点火時期制御装置を示している。

図において、１〜４は気筒、５１はトーナメントタイプ
のインレットマニホールド、７は気化器である。

点火時期設定装置８は、前記各気筒１〜４に配置された
点火プラグ１１〜１４、前記気筒１および２に配置され
た指圧センサ２１および２２、ならびにクランク角セン
サ９に接続されている。

前記点火時期設定装置８は、前記クランク角センサ９お
よび指圧センサ２１，２２から出力される情報に基づい
て、後述する手法により、点火プラグ１１〜１４を最適
なタイミングで付勢する。

一般に、各気筒１〜４の燃焼室の形状が同一であるとす
ると、該各気筒１〜４の点火遅れθd の変化は、主にＡ
／Ｆの変化に起因して生じる。

ここで、４気筒エンジンに適用されるトーナメントタイ
プのインレットマニホールドは、気化器７側の接続部、
すなわちその基部７１に対して樹枝状となるように、対
称にレイアウトされている。

この結果、前記気筒１〜４のうち、外側に配置される気
筒１および４のＡ／Ｆは互いにほぼ等しくなり、また内
側に配置される気筒２および３のＡ／Ｆも互いにほぼ等
しくなる。

そこで、ほぼ同一のＡ／Ｆを有する気筒については、該
気筒のうち１つの気筒にだけ指圧センサを設け、該指圧
センサが設けられた気筒の点火プラグの点火タイミング
を、該指圧センサの出力を用いて、ＡＴＤＣ１２゜付近
に指圧ピークが発生するように制御する。

そして、前記ほぼ同一のＡ／Ｆを有する気筒のうちの、
指圧センサが設けられていない他の気筒についても、前
記点火タイミングと同じタイミングで、点火プラグを制
御すれば、該点火プラグもＡＤＴＣ１２゜付近に指圧ピ
ークが発生するように制御されることになる。

第１図を用いて説明すれば、ほぼ同一のＡ／Ｆを有する
気筒１および４のいずれか一方（この例においては気筒
１）に指圧センサ２１を設け、またほぼ同一のＡ／Ｆを
有する気筒２および３のいずれか一方（この例において
は気筒２）に指圧センサ２２を設けている。

そして、前記点火時期設定装置８は、指圧センサ２１お
よびクランク角センサ９の出力を用いて、気筒１の点火
プラグ１１の点火タイミングを、ＡＴＤＣ１２゜付近に
指圧ピークが発生するように制御すると共に、気筒４の
点火プラグ１４の点火タイミングも、前記点火プラグ１
１の点火タイミングと同じタイミングで制御する。

同様に指圧センサ２２およびクランク角センサ９の出力
を用いて、気筒２の点火プラグ１２の点火タイミングを
ＡＴＤＣ１２゜付近に指圧ピークが発生するように制御
すると共に、気筒３の点火プラグ１３の点火タイミング
も、前記点火プラグ１２の点火タイミングと同じタイミ
ングで制御する。

これにより、当該４気筒エンジンは、常にほぼ最大馬力
を発揮することができるように、運転される。

第２図は本発明の第２実施例を示すブロック図である。
第２図において、第１図と同一の符号は、同一または同
等部分をあらわしている。この第２の実施例におけるエ
ンジンは、トーナメントタイプのインレットマニホール
ド５２を備えた３気筒エンジンである。

３気筒エンジンにおけるトーナメントタイプのインレッ
トマニホールド５２は、第２図に示されるように中央部
に配置される気筒２、換言すれば、基部７１に対して対
称形である。この結果、前記気筒２の外側に配置される
気筒１および３のＡ／Ｆは、互いにほぼ等しい。

したがって、この場合は、気筒１および３のいずれか一
方（この例においては気筒１）に指圧センサ２１を設
け、気筒２には指圧センサ２２を設ける。そして、点火
時期設定装置８Ａは、クランク角センサ９および指圧セ
ンサ２１の出力を用いて、気筒１の点火プラグ１１およ
び気筒３の点火プラグ１３の点火タイミングを制御し、
またクランク角センサ９および指圧センサ２２の出力を
用いて、気筒２の点火プラグ１２の点火タイミングを制
御する。

第３図は本発明の第３の実施例を示すブロック図であ
る。第３図において、第１，２図と同一の符号は、同一
または同等部分をあらわしている。この第３の実施例に
おけるエンジンは、トーナメントタイプのインレットマ
ニホールド５３を備えたＶ型６気筒エンジンである。

Ｖ型６気筒エンジンにおけるトーナメントタイプのイン
レットマニホールドは、第３図に示されるように、基部
７１に対して対称に、かつ該基部７１の両側に樹枝状に
レイアウトされ、この結果、気筒１，３，４および６の
Ａ／Ｆは互いにほぼ一致し、また、気筒２および５のＡ
／Ｆも互いにほぼ一致している。

したがって、この場合は、気筒１，３，４，および６の
うちのいずれか一つ（この例においては気筒１）に指圧
センサ２１を設け、また気筒２および５のいずれか一方
（この例においては気筒２）に指圧センサ２２を設け
る。

そして、点火時期設定装置８Ｂは、クランク角センサ９
および指圧センサ２１の出力を用いて、点火プラグ１
１，１３，１４，および１６の点火タイミングを制御す
ると共に、前記クランク角センサ９および指圧センサ２
２の出力を用いて、点火プラグ１２および１５の点火タ
イミングを制御する。

第４図は、本発明の第４の実施例を示すブロック図であ
る。第４図において、第１，２および３図と同一の符号
は、同一または同等部分をあらわしている。

この第４図は、バナナタイプのインレットマニホールド
６１を備えた４気筒エンジン、および該エンジンに適用
された内燃エンジン用点火時期制御装置を示している。

このバナナタイプのインレットマニホールド６１を備え
たエンジンは、厳密には、第１図のトーナメントタイプ
と同であるが、マニホールド形状の選定により、すべて
の気筒のＡ／Ｆをほぼ等しく設定することが可能であ
る。

したがって、この場合は、気筒１ないし４のいずれか一
つ（図示された例では気筒１）に指圧センサ２１を設け
る。そして、点火時期設定装置８Ｃは、クランク角セン
サ９および前記指圧センサ２１の出力を用いて、点火プ
ラグ１１ないし１４の点火タイミングを制御する。

なお、図示されていないが、トーナメントタイプのイン
レットマニホールドを有する２気筒エンジン（３６０゜
間隔爆発）では、各気筒のＡ／Ｆはほぼ等しくなるの
で、指圧センサは１つだけ設ければ良い。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、つぎ
のような効果が達成される。

すなわち、多気筒エンジンにおいて、ほぼ同一のＡ／Ｆ
を有する気筒のうちの１つに指圧センサを設け、該指圧
センサの出力を用いて、該指圧センサが配置された気筒
の点火時期を制御すると共に、前記ほぼ同一のＡ／Ｆを
有する気筒のうちの、前記指圧センサ配置されていない
気筒に対しても、その点火時期を前記点火時期と同一の
タイミングで制御するようにしたので、すべての気筒に
指圧センサを設ける必要がなくなる。この結果、 (1) 当該内燃エンジン用点火時期制御装置の構造が簡
単になると共に、 (2) 当該内燃エンジン用点火時期制御装置の信頼性が
向上し、かつ (3) 当該内燃エンジン用点火時期制御装置を比較的安
価に製作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、 第２図は本発明の第２の実施例を示すブロック図、 第３図は本発明の第３の実施例を示すブロック図、 第４図は本発明の第４の実施例を示すブロック図、 第５図はエンジンの気筒内圧（指圧）とクランク角度と
の関係を示すグラフである。 １〜６……気筒、７……気化器、８，８Ａ〜８Ｃ……点
火時期設定装置、９……クランク角センサ、１１〜１６
……点火プラグ、２１，２２……指圧センサ、５１〜５
３，６１……インレットマニホールド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】気筒に設けられた指圧センサと、クランク
   軸角度を検出するクランク角センサと、前記各センサの
   出力を用いて、最適な点火時期を設定する点火時期設定
   手段とを具備した多気筒エンジンに適用される内燃エン
   ジン用点火時期制御装置であって、 前記指圧センサは、実質上同一の空燃比を有する気筒に
   対しては、それらの気筒のいずれか１つに設けられ、 前記点火時期設定手段は、前記実質上同一の空燃比を有
   する気筒のうちの１つに設けられた指圧センサの出力に
   基づいて、前記実質上同一の空燃比を有する気筒のすべ
   てに対して、同一の点火時期を設定することを特徴とす
   る内燃エンジン用点火時期制御装置。
2. 【請求項２】前記各気筒は、１つの気化器により、混合
   気が供給されることを特徴とする前記特許請求の範囲第
   １項記載の内燃エンジン用点火時期制御装置。
3. 【請求項３】前記実質上同一の空燃比を有する気筒の各
   々に接続されるインレットマニホールドの形状は、該イ
   ンレットマニホールドの基部に対して対称であることを
   特徴とする前記特許請求の範囲第１項あるいは第２項記
   載の内燃エンジン用点火時期制御装置。