WO1981000433A1 - Dispositif de commande de reglage de l'allumage - Google Patents

Description

明 細 書 .

発明の名称

点火時期制御装置

技術分野

こ の発明は ェ ン ジ ンの点火時期制御装置に関する も の で あ る 。

背景技術

エ ン ジ ンの点火時期の制御の 目的で、 ヱ ン ジ ン に 機械的に結合さ れた配電器に内蔵さ れた遠心進角機 構およ び真空進角機構が用い られて き た。 しかし 、 有害排気ガス を少な く し、 かつ運転性能およ び燃費 特性を向上さ せる と い う 昨今の 自動車に対する要請 に対しては 、 上述の機械的制御のみでは不十分であ つて、 電子的制御が不可欠であ る と さ れている 。 一 般的な電子制御の点火制御装置は、 配電 内に設置 された基準位置セ ン サ ーを一つの入力と して、 さ ら に ヱ ン ジ ン の運転状況を検知する た め の他のセ ン サ ―、 た と えば吸気マ 二ホ ー ル ド負圧等を他の入力 と し、 点火時期を電気的に算出 し、 点火コ イ ル の一次 電流を断続せ しめ、 点火時期を制御する 。 こ の場合、 点火コ ィ ルの二次側に発生する高電圧は従来どお り 配電器の高圧配電機構によ り 各気筒に分配さ れる 。

この方'式では、 点火基準信号を配電器回転軸の回転 位置か ら 得てい る た め 、 エ ン ジ ンの回転位置と の間 に誤差が生じ る可能性が有 り 、 また進角機構が不要 であ る に も かかわ ら ず、 高圧配電の目的で配電器が 依然と して必要であ る 。

発明の開示

この発明は配電器によ る高圧配電を行なわない、 低圧配電方式の進角制御方式に係 り 、 所定の角度幅 の点火基準信号を配電器回転軸の回転位置か ら得る のではな く 、 ク ラ ン ク シ ャ フ ト位置カゝ ら複数個の近 接ス ィ ッ チ を介して得る こ と によ り 、 き わめて高精 度、 高安定に点火時期を制御する こ と が可能と な り、 実用的価値は き わめて大であ る 。

図面の簡単な説明

第 1 図は本発明の実施例を示す構成図、 第 2 図、 第 3 図、 第 4 図は第 1 図に示さ れる装置の動作を説 明する た め の波形図であ る 。

発明を実施する た め の最良の形態

― ΟΪ.:ΡΙ 一 WIPO

、 第 1 図は本発明の実施例を示す構成図であ る 。 第 1 図 に おいて (1) は 4 気筒 4 サ イ ク ル エ ン ジ ン （ 図示 せず ） のク ラ ン ク シ ャ フ ト （⁴)に取 り つけ ら れた回転 . 体であって、 その周辺の一部に電気的性質の異る 部 分 Wを有する 。 （²)， （³)は回転体（1)の中心に対して対 称な位置に取 り 付け られた近接ス ィ ツチであって、 回転体（1)の回転に同期 して回転体（1)周辺上の電気的 性質の異る部分（Β0)の角度幅に対応する パ ル ス幅出力 を発生する ごと く 配置さ れている 。 （⁵)はエ ン ジ ンの 吃気マ 二 ホ ー ル ド圧力を測定する負圧セ ン サ ーであ る 。 （⁶)は点火制御装置であって、 近接ス ィ ッ チ （²) ， (³)およ び負圧セ ン サ ー（⁶)よ り 得られる 信号を入力と し 、 点火コ イ ル （⁷) , (⁸) に対 し て適切な タ イ ミ ン グで 電流の供給 、 遮断を行う 。 点火コ イ ル（⁷)， （⁸)はそれ ぞれ一次巻線（70) , (80)およ び二次巻線 , (δΐ)を有する。 —次巻線 (⁷0) , (80)の一端 （700 ), (800 ) は電源 ^の非接 地側に接続さ れ、 他端 （⁷01 ), (801 ) は点火制御装置 (⁶) に接続さ れて い る 。 点火コ イ ル . (7) ， (S)の二次卷線 (71) , (S の出力端子 （710)， （711 ), (810 ), (811 ) はそれ ぞれ、 点火プラ グ 00)， (91), (92), に接続さ れてい る 。第 1 図において点火順序は点火ブラ グ )， 01) , (92) , の順 であ る と する 。 回転体（1)が第 1 図に示すご と く 矢印 の方向に回転した と き 、 近接ス ィ ッ チ（²) , (³)か ら得 られる電気信号の波形は第 2 図の ごと く な る 。 今回 転体（1)上に形成された電気的に性質の異なる部分の 後縁 （1 0 0 - T ) を各気筒の点火基準位置 （ た と えば 上死点 ） に設定しておけば、 第 2 図において、 点

p₉₀， ρ₉ι， P₉₂ , p₉₃ はそれぞれ点火プラ グ )， ， (92)，

に対応した気筒の上死点に一致する 。 したがって、 た と えば点 P₉oで点火コ ィ ル ）の一次電流を遮断すれ ば二次卷線（71)に高電圧が発生し、 点火プ ラ グ (90)によ り 該当する気筒に着火で き る 。 こ の場合、 点火ブ ラ グ に も 高電圧が発生する が、 この時点において、 点火プラ グ >に対応する 気筒は排気行程にあ り 、 し たがって シ リ ンダ内の圧力が低いた め、 低い電圧で 放電する 。 こ のた め 、 点火コ イ ル ）の二次卷線（71)に 発生する高電圧の大部分が点火ブ ラ グ (90)に印加さ れ 点火に必要なエネ ルギが点火ブラ グ Wに供給さ れる。

また、 第 2 図において点 P₉₁では逆の事が起る 。 すな わち点 P91は点火ブ ラ グ ( )に対応した気筒の上死点に

CMPI

八 V.'IPO あた り 点火コ イ ル （70)の二次卷線 ( に発生する大部分 が点火プラ グ (91)に印加される 。 また第 2 図、 点 Ρ₉₂ , P₉₃について も 同様の事が言え る。 したがって近接ス イ ッチ（²)， （³)か ら得ら れる電気信号の後縁でそれぞ れ点火コ イ ル （⁷) ， （⁸)の一次電流を遮断する こ と に よ り 、 4 個の点火プラ グ ©0)， （91)， «92)， （93) に適切な順序で 高電圧を印加でき る 。 実際のヱ ン ジ ン では、 点火時 期は前述の ごと く 上死点に固定ではな く 、 エ ン ジ ン の運転状況 （ 回転数、 負荷状態等 ） に応じて適切な 時期に点火を行 う 必要があ る 。 第 1 図の実施例にお いて は 、 こ の 目 的のた め に点火制御装置（⁶)が使われ る 。 すなわち点火制御装置（⁶)は近接ス ィ ツチ（²) ， (3) か ら得られる基準位置信号、 基準位置信号の周期を 計測して得ら れる ェ ン ジ ン回転数信号およ びェ ン ジ ンの運転状況を検知する た め の他のセ ン サ ー （ 第 2 図では負圧セ ン サ ー（⁵) ：) か ら の信号を入力 と して、 適切な点火位置を算出 し、 点火コ イ ル （7)， （8)の電流 を制御する 。 すなわ ち第 3 図に示すよ う に近接ス ィ ツチ（²) ， （³)か ら得ら れる信号波形の後縁 ₀， P₉₁， P₉₂ , P₉₃よ り も な る角度だけ進んだ点 Q₉₀， Q_gi , Q₉₂， Q₉₃で

O PI

WIPO 点火信号を発生し、 点火コ イ ル （7)又は（⁸)の一次電流 を遮断する 。 第 3 図において角度 は点火制御装置 (6)によ り 算出制御される角度で一般に進角度と 呼ば れる 。 一般に点火時-期は点火基準位置よ り も進んだ 位置 （ 時間的に早い位置 ） に制御する 必要が有るが、 た と えば第 3 図において、 点 Q₉iをこれよ り遅れた点

P₉₁を参照して制御する こ と は不可能であ り 、 点 P₉₁よ り 進んだ点 P₉o又は点: P₉₂から の遅れ時間 （ 又は角度 ） と して制御する こ と が行われる 。 この場合 P90から点

Ρ₉ιまでは 、 ク ラ ン ク シ ャ フ ト角に して最大 180°の差 が有 り 、 点 Q₉₁を精度良く 制御する こ と は き わめ て困 難であ る 。 こ の こ と はエ ン ジ ン の回転が滑かでない 場合特に顕著であ り また、 急激なヱ ン ジ ン回転の変 動が生じた場合には、 異常な進角を生じ、 エ ン ジ ン が停止した り さ ら に極端な場合にはヱ ン ジ ンを破壊 する こ と も 有 り う る 。 この よ う な不具合を除く こ と が本発明の他の目的で も あ る 。 第 1 図において、 回 転体（1)上に設け られた電気的に性質の異る部分 ωの 後縁 （100 -Τ )は前述の ごと く 点火基準位置に対応す る ごと く 定め ら れる が、 前縁 （1 00— L)はエ ン ジ ンカ

Ο ΛΤΙ

V .·.. ν ιρο 要求する最大進角度または最大進角度よ り 一定量進

んだ位置に対応する ごと く 定め ら れてお り 、 この こ

と によ り 前述の不具合を避け る こ と が可能と な る 。

こ の場合、 近接ス ィ ッ チ （²) ， （³)か ら得られる信号波

形およ び点火制御装置（6)か ら 出力さ れる点火信号の

関係は第 4 図のごと く な る 。 第 4 図において、 Mは

最大進角量又はそれよ り 一定角度大き い値であ る 。

第 4 図のご と き波形関係の場合には、 点火制御装置

(6)において各点火時期 Q₉₀， Qgi， Q₉₂ , Q93はそれぞれ

R₉₀， Rgi， R92 , R93力 ら の遅れと して制御で き る ため、

制御精度が大幅に向上し さ ら に、 各点火時期 Q₉₀， Q₉i，

Q₉₂， Q₉3がそれぞれ R₉0， R91， R92， R93を超えて進角 しな

いよ う 制限を加える こ と に よ り 異常な回転変動が有

つた場合で も 異常進角を防止で き 、 ヱ ン ジ ン の安定

な運転に大き な効果が有る 。 なお近接ス ィ ッ チ （2) ，

( と しては金属の接近を検知する発振形、 又は磁性

体の接近を検知する ホ ール素子形な どが使用で き る。

このよ う に こ の発明によ れば、 配電器によ る高圧

配電を行なわない、 低圧配電方式の進角制御方式に

係 り 、 所定の角度幅の点火基準信号を配電器回転軸

： 'し '

__C PI _ r vIPo~~ - の回転位置力 > ら 得る のではな く 、 ク ラ ン ク シ ャ フ ト 位置か ら複数個の近接ス ィ ツ チ を介して得る こ と に よ り 、 き わめて高精度、 高安定に点火時期を制御す る こ と が可能と な り 、 実用的価値は き わめて大であ

、- る 。 産業上の利用可能性 こ の発明は 、 エ ン ジ ンの運転状況を検知する た め の セ ン サ ー と して負圧セ ン サ ーを と り 上げた点火時 期制御装置に限 ら ず、 他に冷却水温、 大気圧,、 空気 温度等のセ ンサ一か ら の信号を点火制御装置に入力 し点火時期を制御する点火時期制御装置に も 同様に 適用 される 。 また、 エ ン ジ ン の気筒数について も 制 限は無く 、 6 気筒あ る い は 8 気筒エ ン ジ ン について も 、 近接ス ィ ッ チ の数を増 し、 点火コ イ ル の数を増 すこ と によ り 対処で き る 。 すなわ ち 6 気筒エ ン ジ ン の場合に は、 3 個の近接ス ィ ッ チ と 3 個の点火コ ィ ル 、 8 気筒の場合には 4 個の近接ス ィ ツ チ と 4 個の 点火コ イ ルを使用する こ と に よ り 、 4 気筒エ ン ジ ン と 同様の事が実現で き る 。

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Claims

請 求 の 範 囲

(1) エ ン ジ ン の ク ラ ン ク シ ャ フ 卜 に取 り 付け られた 回転体、 該回転体の一部に回転方向に対し一定角度 にわた つ て設け られた電気的性質の異る部分、 該回 転体上の電気的性質の異る 部分を検知する ごと く 配 置さ れたェ ン ジ ン気筒数の半分の個数の近接ス ィ ク チ 、 上記エ ン ジ ン の運転状態を検知する ご と く 配置 さ れた少く と も 一つのセ ン サ - 、 上記複数個の近接 ス ィ ツ チ と 上記少く と も 一つの セ ン サ - の出力を入 力 とする点火時期制御回路、 及び該点火時期制御回 路に接続さ れた複数個の点火コ ィ ルか ら成る点火時 期制御装置。

(²)請求の範囲第（1)項において、 上記回転体の回転 方向に対して電気的性質の異な る 部分の後縁を各気 筒の点火基準位置に設定した点火時期制御装置。

(³)請求の範囲第（²)項において 、 上記点火基準位置 か ら得 ら れる電気信号を ヱ ン ジ ン の運転状況に応じ て変化さ せる よ う に し た点火時期制御装置。

(⁴)請求の範囲第（1)項において、 上記点火時期制御 回路は上記近接ス ィ ツ チか ら 得 ら れる基準位置信号、 基準位置信号の周期を計測して得られる ェ ン ジ ン回 転数信号及びェ ン ジ ンの運転状況を検知する セ ン サ か ら の出力信号を入力 とする点火時期制御装置。

(5)請求の範囲第（ 項において、 上記電気的性質の 異な る部分の前縁を ェ ン ジ ンが要求する最大進角度 またはそれよ り 一定量進んだ位置に対応せ しめた点 火時期制御装置。

(6)請求の範囲第（3)項において、 上記点火基準位置 に対応する電気信号の位置か ら上記点火時期制御回 路によ り 算出 さ れた所定の角度だけ進めた位置を点 火時期に設定した点火時期制御装置。

—

(7)請求の範囲第（1)項において 、 上記近接ス ィ ツ チ は、 金属の接近を検知する点火時期制御装置。

(8)請求の範囲第（1)項において、 上記近接ス ィ ツ チ は 、 磁性体'の接近を検知する点火時期制御装置。

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