JPS6357873A - 内燃機関の点火装置 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は内燃機関の点火装置に関し、詳しくは気筒毎に
点火コイルとこの点火コイルの２次側に接続される点火
プラグを備えた点火装置に関する。

〈従来の技術〉 従来の一般的な点火装置においては、点火コイルを１個
のみ備え、点火コイルの１次側への通電を遮断すること
により２次側に発生する高電圧をディストリビュータを
介して各気筒の点火プラグへ配電している。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、十分な点火エネルギを得るべく前記２次側の
高電圧を確保するには、点火コイルの１次側への通電時
間をある程度以上大きくする必要がある。

しかしながら、１個の点火コイルで全気筒の点火信号を
発生させる場合、例えば４ストワ一ク機関においては、
機関の２回転の間に点火コイルの１次側への通電を気筒
数回断続して行う必要があるため、機関の低回転時は十
分な通電時間を確保できるものの、高回転時は点火信号
発生間隔が短くなるため通電時間を短縮せざるを得す、
これに伴って点火エネルギが減少して燃焼が不安定とな
り易いという問題があった。

また、ディストリビュータを用いると電力エネルギが消
費され、然も点火コイルの２次側から各点火プラグへの
配線も長くなるためこの間の電力エネルギ損失も増大す
る。

このため、各気筒毎に点火コイルを備えてディストリビ
ュータを省略すると共に、点火コイルと点火プラグとの
配線を掻力短くすることにより、電力エネルギ消費を低
減し点火エネルギの増大を図ったものがある。しかしこ
のものにおいても、マイクロコンピュータの１個の出力
ポートから各気筒への点火信号を断続的に出力し、マル
チプレクサを介して各気筒に分配する構成である場合に
は、複数の気筒に同時に点火信号を出力（クロス配電）
することが不可能で、高回転時に通電時間を十分に確保
できない。このため、各気筒毎に点火信号の出力ポート
を備えるようにしてそれぞれ独立した通電時間制御即ち
クロス配電ができるようにしたものがある（実願昭６１
−０２３８９４号等参照）が、回路構成が複雑となって
しまうという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、各気筒
毎に点火コイルを備えるようにした点火装置において、
装置回路を複雑化させることなくクロス配電を可能とす
ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） そのため本発明では、第１図に示すよう輪、気筒毎に点
火コイル及びこの点火コイルの２次側に接続される点火
プラグを備えてなる内燃機関の点火装置において、機関
のクランク角度を検出するクランク角度検出手段と、機
関の所定運転状態毎に前記各点火コイルに対する所定ク
ランク角度毎における通電・非通電をそれぞれ独立して
設定した複数の〉ツブを記憶した通電制御時期記憶手段
と、機関運転状態に基づいて前記各点火コイルへ・の通
電遮断時期を設定する通電遮断時期設定手段と、機関運
転状態に基づいて前記通電制御時期記憶手段から該当す
る機関運転運転状態におけるマツプを選択するマツプ選
択手段と、クランク角度検出手段によって検出された機
関のクランク角度。

通電遮断時期設定手段によって設定された通電遮断時期
及びマツプ選択手段により通電制御時期記憶手段から選
択されたマツプに基づいて各点火コイルへの通電をそれ
ぞれ独立して制御する通電制御手段と、を備えて内燃機
関の点火装置を構成するようにした。

〈作用〉 かかる構成の点火装置によると、例えば機関回転速度等
の機関運転状態に応じて所定クランク角度毎に各点火コ
イルに対する通電・非通電をそれぞれ独立して記憶させ
ておく。このとき、高回転時には、通電時間を確保する
ために所謂クロス配電をする必要があるが、前記のよう
にそれぞれの点火コイルに対する通電・非通電が独立し
て記憶されているため、クロス配電されるような記憶状
態にしておくことはなんら問題とならない。従って、通
電遮断時期即ち点火時期が設定されれば、この各点火コ
イル毎の通電・非通電の記憶に基づいて点火コイルそれ
ぞれについて独立して通電制御すれば、高回転時におけ
るクロス配電が実施されるものである。

また、このようなりロス配電の実施が、従来マルチプレ
クサによって分配されていた点火信号の代わりに、マツ
プに基づくそれぞれの点火コイルに対応する点火信号を
出力することによって行われるため、回路構成が複雑化
することはない。

〈実施例〉 以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第２図に本実施例のハードウェア構成を示しである。こ
こで、図示しない６気筒（＃ｌ〜＃６）内燃機関の各気
筒毎に点火コイル１ａ−１ｆが設けられ、その１次側は
、通電制御手段としてのパワートランジスタ２ａ〜２ｆ
を介して接地され、２次側には点火プラグ３ａ〜３ｆが
接続される。

パワートランジスタ２ａ〜２ｆのベースには、通電制御
時期記憶手段としてのメモリ６の各出力端子からそれぞ
れ独立に点火信号が入力され、これにより、点火コイル
１ａ〜１ｆの１次側に電流を流し、この電流を遮断した
ときに２次側に発生する高電圧により点火プラグ３ａ〜
３ｆの電極間を放電させて点火を行うようになっている
。

前記メモリ６には、機関回転速度Ｎによって区分される
複数の機関運転状態毎に点火コイルｌａ〜ｌｆそれぞれ
に対する通電若しくは非通電を設定したマツプが複数記
憶されている。このマツプは、第４図及び第５図に示す
ように、各気筒（＃１〜＃６）即ち各点火コイル１ａ−
１ｆそれぞれに対して通電するか通電しないかをｒＯＪ
ｏｒｒｌ」即ち２進法で記憶しである。ここで、「０」
は非通電、「１」は通電を示すものであり、「１」のと
きパワートランジスタ２３〜２ｆのベースにハイレベル
信号が出力されて、「０」のときにローレベル信号が出
力されるようにしである。例えば、゛第４図に示すマツ
プにおいて＃１気筒の点火コイル１ａには、アドレス（
Ａ　Ｄ　Ｄ　Ｒ）　００００で通電されてアドレス００
０１で通電が遮断され、この通電遮断時に＃１気筒にお
いて点火される。

本実施例では、マツプ上で各気筒＃１〜＃６における点
火時期が所定のアドレス時になされるように所定アドレ
スで「１」から「０」に変化するようにしてあり、＃１
気筒は各マツプのアドレスの２番目（２）　、９２気筒
は１０番目（１０）、＃３気筒は６番目（６）　、＃４
気筒は１２番目（１２）、＃５気筒は４番目（４）　、
＃６気筒は８番目（８）が点火時期となっている。従っ
て、これら各気筒＃１〜＃６の点火時期の前のアドレス
において、「１」が連続すればそれだけ通電時間が長く
設定されることになる。

上記のような複数のマツプのアドレスは、マツプ選択手
段としてのアドレスカウンター（ＡＤＤＲＣ０ＵＮＴＯ
Ｒ）５によって指定され、指定されたアドレスにおける
ｒＯＪｏｒｒｌＪに応じた点火信号がパワートランジス
タ２ａ〜２ｆのペースに入力される。

このアドレスカウンター５のＣｏｕｎｔＵｐ回路５ａ及
びＲｅ５ｅｔ回路５ｂにはＣＰＵ４から点火基準信号が
入力され、０ｆｆｓｅｔ回路５Ｃには同じくＣＰＵ４か
ら機関回転速度Ｎが入力される。ＣＰＵ４には、クラン
ク角度検出手段としての図示しないクランク角度センサ
から１２０’毎のリファレンス信号ＲＥＦ　（気筒判別
信号を含むものであり、本実施例は６気筒内燃機関であ
るので１２００毎であるが、４気筒内燃機関の場合に１
８０＠毎とする）と１″毎のポジション信号ＰＯ８とが
入力されるようになっており、このリファレンス信号Ｒ
ＥＦの周期を計測するか、単位時間当たりのポジション
信号ＰＯ８の入力数をカウントして、機関の回転速度Ｎ
を計測し、この計測結果の機関回転速度Ｎをアドレスカ
ウンター５の０ｆｆｓｅｔ回路５Ｃに出力する。

また、通電遮断時期設定手段としてのＣＰＵ４は、機関
回転速度Ｎと吸入空気流ＩＩＱとから求められる基本燃
料噴射ＩＴｐと機関回転速度Ｎとから点火時期（点火コ
イル１ａ〜１ｆへの通電遮断時ｆｔＪ１）を設定する。

ＣＰＵｄ内のＲＯＭには、予め機関回転速度Ｎと基本燃
料噴射ｆｆ１Ｔｐとに対応させて点火時期（クランク角
度として表される）のデータを記憶させてあり、このデ
ータの中から当該運転状態における点火時期を基本燃料
噴射量’ｒｐと機関回転速度Ｎとに基づいて検索し設定
するものである。

ＣＰＵ４はこのようにして点火時期を設定すると、１２
０°毎のリファレンス信号ＲＥＦよりも所定角度前のク
ランク角度からポジション信号ＰＯ８をカウントして設
定した点火時期（点火コイルｌａ〜１ｆの通電遮断時期
）を計測する。ここで、ＣＰＵ４は第３図に示すように
、計測した点火時期で立ち下がるクランク角度６０″相
当のパルス巾の点火基準信号を出力する。即ち、この点
火基準信号の立ち下がりは、各気筒＃１〜＃６の点火時
期に相当するものであり、この点火基準信号を入力した
ＣｏｕｎｔＵｐ回路５ａはパルス信号の立ち上がり及び
立ち下がりに同期してしてアドレスをカウントしてマツ
プの所定アドレスを指定する。

メモリ６に記憶されているマツプにおいて、前記のよう
に各気筒＃１〜＃６における点火時期のアドレスが決定
されている（偶数番目のアドレスであり、＃　１　（２
１→＃　５　（４）→＃　３　（６）−９６（８）→＃
２αω→＃４０りの順番で点火される）ため、前記点火
基準信号の立ち上がりを奇数として数え、立ち下がりを
偶数として数えるようにすれば、点火基準信号の立ち上
がり及び立ち下がりを数えて、このカウントに同期して
メモリ６のアドレスを指定することによって機関の運転
状態に基づいて設定された点火時期に各点火コイル１ａ
〜Ｉｆに対する通電遮断される。熱論、マツプにおける
点火気筒と点火基準信号の点火気筒とは、クランク角度
センサから出力されるリファレンス信号ＲＥＦに基づく
気筒判別等に基づき同期させる。

具体的に説明すると、基本燃料噴射ｆｆ１Ｔｐと機関回
転速度Ｎとに基づいて設定した点火時期に立ち下がり、
然も、機関運転始めに第３図に示すように最初の立ち下
がりが＃１気筒の点火時期に同期した点火基準信号をＣ
ｏｕｎｔＵｐ回路５ａに出力すると、ＣｏｕｎｔＵｐ回
路５ａは機関回転速度Ｎに応じて選択されるマツプの最
初のアドレスを点火基準信号の最初の立ち上がりに同期
して指定する。

従って、例えば第５図に示すような高回転時用のマツプ
が選択されているときには、点火基準信号の最初の立ち
上がり（１）でアドレス００１０が指定されるため、メ
モリ６は、「１」が設定されている＃１気筒用のパワー
トランジスタ２ａ及び＃５気筒用のパワートランジスタ
２ｅに対してハイレベル信号（点信号）を出力する。次
の最初の立ち下がり（２）は、マツプ上における＃１気
筒の点火時期であり、然も、この最初の立ち下がり（２
）は機関運転状態に基づいて設定された点火時期に同期
しているため、立ち下がり（２）をカウントしたときに
アドレス００１１を指定することにより、＃１気筒にお
いて機関運転状態に見合った点火がなされる。即ち、ア
ドレス００１１が指定されると、＃１気筒が「０」とな
っているため、＃１気筒用のパワートランジスタ２ａに
対するハイレベル信号の出力が断たれて点火コイル１ａ
に対する通電が遮断される（アドレス００１０のときに
は、点火コイル１ａに通電されている）。

一方、アドレス００１１において＃５気筒がアドレス０
０１０から引き続き「１」となっているため、＃５気筒
用のパワートランジスタ２ｅに対するハイレベル信号の
出力は継続される。即ち、＃５気筒用のパワートランジ
スタ２ｅに対するハイレベル信号の出力は、アドレス０
０１０からアドレス００１２まで継続されて、アドレス
００１３で断たれて＃５気筒の点火が実施される。

このように、点火基準信号のパルスの立ち上がり及び立
ち下がりに同期してアドレスをカウントすることにより
、予めメモリ６に記憶させておいたマツプに示される通
電クランク角度（本実施例の場合マツプの「１」がクラ
ンク角度６０°相当通電されることを示す）で点火コイ
ル１ａ〜１ｆに対する通電が制御されるものであり、然
も通電クランク角度の設定がそれぞれの気筒＃１〜＃６
において独立に設定できる（各アドレスに「１」を連続
設定することによって、点火コイル１ａ−１ｆに対する
通電時間を長く設定することができる）ため、同じアド
レスにおいて複数の気筒に対して「１」の設定を行えば
所謂クロス配電されることになって、たとえ高回転時で
あってもマツプを上記のようにクロス配電されるように
予め設定することによって十分な通電時間を確保するこ
とが可能になるものである。

然も、本実施例によれば、点火信号を各気筒の点火コイ
ル１ａ〜１ｆに分配するマルチプレクサの代わりにアド
レスカウンター５とメモリ６を設けるだけで良く、ハー
ドウェア構成の追加によってクロス配電を可能にする場
合に比べ回路構成を簡略化することができる。

尚、Ｒｅ５ｅｔ回路５ｂは、アドレスが一巡したときに
そのマツプの最初のアドレスに戻すためのものであり、
機関回転速度Ｎが変化して適応されるマツプが変更にな
るときには、０ｆｆｓｅｔ回路５ｃが基準信号に対する
アドレス順に従って変更後のマツプのアドレスを指定す
る。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によると、各気筒毎に点火コ
イル及び点火プラグを備えた点火装置において、装置の
回路構成を複雑にすることな（各点火コイル間における
クロス配電を可能にすることができ、高回転時における
通電時間を十分に得ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図は本発明の一実施例を
示すシステム図、第３図は同上実施例における点火基準
信号を示す図、第４図は同上実施例における低回転用の
マツプに対応して各気筒に対する点火信号を示したタイ
ムチャート、第５図は同上実施例における高回転用のマ
ツプに対応して各気筒に対する点火信号を示したタイム
チャートである。 １ａ〜１ｆ・・・点火コイル　　２ａ〜２ｆ・・・パワ
ートランジスタ　　３３〜３ｆ・・・点火プラグ４・・
・ＣＰＵ　　　５・・・アドレスカウンター５　ａ　−
ＣｏｕｎｔＵｐ回路　　５　ｂ　・・・Ｒｅｓｅｔ回路
５ｃ・・・０ｆｆｓｅｔ回路　　６用メモリ第３図 肴１　　　ｕ５　　　ｎ３　　　輯５　　　ｓ２　　　
＃４第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 気筒毎に点火コイル及び該点火コイルの２次側に接続さ
   れる点火プラグを備えてなる内燃機関の点火装置におい
   て、機関のクランク角度を検出するクランク角度検出手
   段と、機関の所定運転状態毎に前記各点火コイルに対す
   る所定クランク角度毎における通電・非通電をそれぞれ
   独立して設定した複数のマップを記憶した通電制御時期
   記憶手段と、機関の運転状態に基づいて前記各点火コイ
   ルへの通電遮断時期を設定する通電遮断時期設定手段と
   、機関運転状態に基づいて前記通電制御時期記憶手段か
   ら該当する機関運転状態におけるマップを選択するマッ
   プ選択手段と、検出された機関のクランク角度、設定さ
   れた通電遮断時期及び選択されたマップに基づいて各点
   火コイルへの通電をそれぞれ独立して制御する通電制御
   手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の点火装置
   。