レシプロエンジンの点火プラグのタイミングはどうやって制御してるのでしょ

質問

レシプロエンジンの点火プラグのタイミングはどうやって制御してるのでしょうか？
アクセル開度かと思いましたがにワイヤーの伸びやへたりなどありますし、クランク室内にセンサーなどがあるのでしょうか？

回答No.7

santana-3 · ベストアンサー

クランク角センサーとは実際にどのような原理で検出するのはお分かりになりますでしょうか？

電子制御の初期では、光学式と言う方法が使われ、スリットを通過する光を検知して、その信号をコンピューターに送っていました。
これはクランクの回転が、タイミングベルト等でカムシャフトに繫がり、そのシャフトの傍に回転板が付いていて、その板に必要なタイミングで点火信号が出せるようにスリットが開けてあり、そのスリットを光学センサーで読み取り、点火タイミング信号を得るものでした。

その後はホールＩＣによる電磁式のセンサーに進化して今日に至ります。

お礼

有難うございます。それはプレステのコントローラのジョイスティックの機構に使われてる原理と同じでしょうか。だとするとクランク角センサー内に小さな発光体もあるということですね。いまはＩＣ制御ですか。誠に有難うございました。

回答No.8

foitec

No2です。

他の方へのレスに帆sくしてしまう失礼をお許しください。

＞だとするとクランク角センサー内に小さな発光体もあるということですね

ホールICはセンシング媒体は磁性体です。非常に優れモノで超小型化が可能ですね・
したがってLEDなどの発光体はありません。

LEDは熱に弱いので取り付け場所としてあまり良いな場所ではないのと
光を利用するセンサとしてはLEDとフォトトランジスタが一体となった
フォトインタラプタ（ボール式のマウスのセンシング方法と同じ）を使用します。

お礼

誠に有難うございます。センシング媒体は磁性体なのですね。たしかにLEDなんてないはずだよなあ・・と思っていたところです。クランク角センサー内だと交番検知型がいいみたいですね。これだと非常にコンパクトかつ単純な構造で検知できますね。とても参考になりました。有難うございました。

回答No.6

yotani0425

Ｎｏ３です。
もう４０数年も昔でしょうか、本田のＳＳ５０に乗っていたのですが、点火方式はポイント付きのフライホイールマグネトーでしたね。これはバッテリーが無くてもエンジン始動は可能でした。質問者さんのＣＤＲ５０はもうＣＤＩ点火まで進歩していたのではないでしょうか。でもバッテリーが無くても掛かりそうな仕組みのようですが・・・。
ちなみにＳＳ５０の次に乗ったＣＢ３５０はカム側にポイントのありフライホイールマグネトーの無い当時に言っていた「バッテリー点火方式」でバッテリーが無いと掛かりませんしたね。
下記にフライホイールマグネトー方式の仕組みと変遷を載せておきます。ご参考まで。
http://nippon.zaidan.info/seikabutsu/2002/00200/contents/058.htm

お礼

非常に参考になりました。そうですね。やはり参考URLを見るとマグネトー方式よりもう少し進んだ機能のような気がします。でもバッテリーが上がったので、新しいバッテリーを買ってつけたら始動できました。ただそのあとバッテリーの＋－を一度逆に付けてしまったのです。少しして気づいて直したのですがそれからしばらくして始動ができなくなりました。有難うございました。

回答No.5

foitec

No2です。

クランク角センサは結構単純且つ匠に考えられていて
多くはクランク角　1°毎と120°毎にパルスを発生させています。
センシングは昔のフルトランジスタタイプと呼ばれたディストリビュータに内蔵されていたセンサと似たものが多いです。

クランク角センサーと言ってもご推察どおり実際にはカムシャフトに装着されています。
電磁誘導式のセンサーでカムシャフトと同軸円周上に磁性体の突起があります。これをセンサー側は一定の距離を隔てた誘導コイルで待ちうけます。

つまり突起が誘導コイルに近づくと電磁誘導によりパルス上の誘導起電力が生じますからこれを利用するわけです。

ここ↓に一例が載っています参考にどうぞ
http://www.kotec.info/krs-h01.html

参考URL：

http://www.geocities.jp/blue31cima/crank.htm

お礼

非常にわかりやすかったです。意外にもセンサーが取り付け角度（人為的）によって狂ったり左右されるというのは驚きでした。きちんと所定の位置に固定しなければならないんですね。まあボルトの位置がそうなってるんだと思うのできちんと締めるだけだと思うんですが。有難うございました。

回答No.4

rgm79quel

クラセンとマップデータとエアフロ電圧と電圧補正と水温補正と加速補正とその他諸々。

アクセル開度自体のそのものは
点火制御に関係有りません。

開度変更速度は関係します。

説明には参考書一冊位の紙面が必要な上に
クラセンの原理をお尋ねである時点で
結局全く持ってご理解頂けないと思いますので
ご了承下さい。

お礼

開度変更速度は急にアクセルを閉めた時に発生するエンジンブレーキを考慮するものでしょうか。
ご回答ありがとうございます。
たしかに全体的に上記のそれだけのものを理解するのは難しいですね。
ただクラセンの原理だけでも知りたかったんですが。クラセンの解体画像を見たんですが、ただシャフトが中心にあるような感じだけでとても不思議でした。

回答No.3

yotani0425

昔はＮｏ２回答者さんのご回答のようにデスビーで点火順序どおり配電し、エンジン回転数はデスビー内のガバナーで検出し、アクセル開度の検出にはスロットル上流のバキューム変化を使って点火時期の進角・遅角を制御していました。
最近のようにコイル直結プラグになってからは、エンジン回転数はクランク角センサの回転数情報、点火順序はクランク角センサとカムポジションセンサの位置情報、アクセル開度はスロットルポジションセンサの位置情報とバキュームセンサまたはエアフローセンサのストットル上流の吸気量情報、その他水温センサで暖機状態のチェックも行ない、ＡＴのＤ・Ｒの信号やエアコンコンプレッサーのＯＮ/ＯＦＦ信号やライトスイッチなどの信号まで取り込んでいてアイドリングの自動調整も点火時期の進角・遅角をメインにして調整をしているはずです。

お礼

ご回答誠に有難うございます。最近はそこまで計算してるんですか。昔はすごくアナログな接触型を使っていたようで（カムシャフト回転を利用？）でも常温の通常運転ならばクランク角センサのみで正確な点火タイミングがとれますよね。クランクの位置でピストンが最上部にあるタイミングは100％確実にわかりますよね。マグネート方式というのがあるみたいですが、これはバッテリーを必要としないもののようで1番これが実用的なんじゃないかと思いますが。私の１５年くらい前新車で買った古いHONDA CDR-50にはたいそうな装置もあった記憶がなくこの方式（マグネート）だったのかなと思いました。でもバッテリーはありましたがバッテリーがなくなるとキックしても始動できませんでした。なにか別の原因かもしれませんね。

ガバナーで検出するという方法は遠心力を用いるようで百分の１秒タイミングでタイミングを合わせなければならないみたいで点火位置検出としては非常にアバウトですよね。
遠心力なんて走行状況下で微妙に変わってくると思いますし。

それを考えるとクランク角を検出してその情報をECUに送りコンピューターの制御で電気を送り込むほうが磨耗もなく1番確実だと思いました。有難うございました。

回答No.2

foitec

古いエンジンは「ディストリビュータ」という配電機構がありました。
機械的にクランク位置を回転軸で伝える機構です。
中に点火時期を決めるカムがあり点火コイルの一次側をON/OFFして二次側に高圧を誘導発生させるものです。
このカムで直接一次側をポイントと呼ばれるスイッチで制御する場合と電子的なスイッチングのタイプ゜がありました。

回転軸の中心に点火コイルの二次側高圧が接続され回転することで点火順に応じたシリンダに（プラグ）に高圧コードで接続してあります。

最近のものはNo1の方の回答どおりクランクセンサによって電子的に且つ総合的に点火時期を判断しコイルの一次側を制御して高圧を二次側に発生させそれをプラグに伝えます。

最近のものはプラグ一個ごとに直接コイルが取り付けられて居るものが多いです。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%87%E3%82%A3%E3%82%B9%E3%83%88%E3%83%AA%E3%83%93%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%BC

お礼

参考URLと回答誠にありがとうございました。他の方の回答を書き終った後に気づいたのですが、そういった昔のクランク軸からカムシャフトを通じてピストンの位置情報を取得し、デストリビュータで配電するという仕組みは、最近のクランク角センサと理屈や構造はほぼ変わらないですよね。
吸気や排気バルブの開閉タイミングもカムシャフトで得られるわけですから、点火の位置もカムシャフトで正確に得られるはずですね。
ただそれをコンピューター制御ECUで配電するか、物理的な接触（デストリビューター）で配電するかの違いでしょうか？たしかに後者は高回転の継続には不向きじゃないかと思います。

ちなみに調べてみたんですがクランク角センサが点火タイミングを計る装置だと言う事は出てきますが実際にどのような原理で検出するセンサなのかは見つけられませんでした。

バイクはクランク角センサーを使用しているものが多いようですがこの場合排気上死点でも点火を行ってしまいなんら意味がない（むしろプラグの寿命を縮めマイナス）ということですが、これは一つ飛ばして点火すればいいだけでこれをECUで出来ないのだろうかと思いました。ただどちらのタイミングで点火してるのかはECUでも把握できないのでしょうね。

1番いいのはバッテリーとセルモーター、マグネート方式の併用ではないかと思いました。

回答No.1

santana-3

クランク角センサー等による電子制御。

お礼

有難うございました。ちなみにクランク角センサーとは実際にどのような原理で検出するのはお分かりになりますでしょうか？わかる範囲であれば教えて頂きたいです。