JP2006342696A - 車載用エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンのアイドル時においてバッテリ電圧の安定化を図るとともに、エンジンを好適な状態で運転させる。
【解決手段】エンジン制御システムは、エンジン１０の動力により駆動される発電機４１と、発電機４１により生じた電力により充電されるバッテリ４４と、発電機４１又はバッテリ４４の少なくとも一方からの給電により駆動される電気的負荷４２とを備える。ＥＣＵ５０は、エンジン１０のアイドル時においてバッテリ電圧検出器４５の検出結果を基に検知したバッテリ電圧ＶＢが所定値以下に低下したことを補正実行条件とし、該条件が成立したときにバッテリ電圧ＶＢに基づいてエンジン１０の点火時期を進角側に補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載用エンジンの制御装置にかかり、特に自動二輪車など小容量のバッテリを備えた車両に好適に用いることのできる車載用エンジンの制御装置に関する。

車両にはエンジンによって駆動される発電機が設けられており、発電機により発電される電気エネルギを利用してヘッドライトなど電気的負荷への電力供給が行われる。また、その電気エネルギによりバッテリが充電される。

一般にエンジンのアイドル時にはエンジンの回転速度が比較的低速となり、発電機は電気的負荷が要求する電力を十分に供給することができない場合がある。その場合にはバッテリに蓄えられた電気エネルギが電気的負荷に供給される。しかしながら自動二輪車等に備えられるバッテリは充電量が少なく、そのようなバッテリは電気的負荷に電気エネルギを供給する際にバッテリ電圧の低下を生じ易い。バッテリ電圧が低下するとエンジンの点火時期など各種制御を行うマイクロコンピュータ等の動作が不安定になり、エンジンの挙動が不安定になるおそれがある。

ところで、エンジンの吸気管に設けたスロットル弁を迂回してバイパス路を配設するとともに、該バイパス路に空気流量を調節する調節弁を設けたＩＳＣ機構（アイドル回転速度調節機構）と呼ばれるものがある。ＩＳＣ機構では、調節弁の開度を制御することによってエンジンへの吸気量を調節することができる。例えば特許文献１，２，３では、ＩＳＣ機構を用いた吸気量制御によりエンジンの回転速度を所定の目標アイドル回転速度にフィードバックする制御方法が示されている。

しかしながら、エンジンの吸気量を増加させてエンジンの回転速度を目標アイドル回転速度にフィードバックする制御方法では、吸気量の増加に伴って燃料消費量が増加する問題がある。

また、例えば小型自動二輪車等ではコスト低減に対する要望が強く、補機類の削減が望まれている。このためＩＳＣ機構をなくすことが検討されており、ＩＳＣ機構を具備していない車両においては、エンジンのアイドル時にバッテリ電圧が低下した場合に、エンジンの挙動が不安定になる等の問題が生じる。
特開２００３−１２９８８８号公報 特開昭６３−１８９６５０号公報 特開平８−２１８９２５号公報

本発明の目的は、エンジンのアイドル時においてバッテリ電圧の安定化を図るとともに、エンジンを好適な状態で運転させることができる車載用エンジンの制御装置を提供することである。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。

手段１．エンジンの動力により駆動される発電機と、発電機により生じた電力により充電されるバッテリと、発電機又はバッテリの少なくとも一方からの給電により駆動される電気的負荷とを備えた車両に適用され、バッテリからの給電により動作するマイクロコンピュータがその都度のエンジン運転状態に基づいてエンジンの点火時期を制御する。また、マイクロコンピュータは、エンジンのアイドル時でありかつその都度検知したバッテリ電圧が所定値以下に低下したことを条件とし、該条件が成立したときに点火時期を進角側に補正する。

手段１によれば、アイドル時において、点火時期を進角側に補正することによりエンジンの回転速度が上昇する（以下、アイドルアップともいう）。これに伴い発電機が生じる電力が増加し、電気的負荷へ十分な電力が供給されるとともに、バッテリの充電量が増加してバッテリ電圧が回復する。これにより、アイドル時において電気的負荷の電力消費によりバッテリ電圧が低下してもマイクロコンピュータ等の動作が不安定になることはなく、エンジンの挙動が安定する。

さらに、点火時期を進角側に補正することによってエンジンの回転速度を上昇させるため、吸気量の増加によりアイドルアップを行う従来技術とは異なり燃料消費量の増加を招かない。

以上により、エンジンのアイドル時においてバッテリ電圧の安定化を図るとともに、エンジンを好適な状態で運転させることができる。また小型自動二輪車などＩＳＣ機構を備えない車両においてもアイドルアップを実施することが可能である。

手段２．上記手段１において、都度検知したバッテリ電圧に基づいて点火時期補正量を算出し、該点火時期補正量に基づいて点火時期の進角側に補正する。

手段２によれば、都度検知したバッテリ電圧に基づいて点火時期補正量を算出することにより、バッテリ電圧の低下の度合いに応じてエンジンの回転速度の上昇具合を調節できる。このためバッテリを過不足無く充電することができる。例えばバッテリ電圧の低下の度合いが大きい場合には補正点火時期を大きくし、バッテリ電圧の低下の度合いが小さい場合には補正点火時期を小さくすると良い。

手段３．上記手段１において、前記条件の成立後、点火周期に同期した周期で点火時期の補正のための補正ステップ量を積算する手段を有し、現在から過去所定回数分の補正ステップ量の積算値を点火時期補正量として点火時期の進角補正を実施する。

手段３によれば、補正ステップ量の積算値を点火時期補正量とするため、前記条件の成立の当初には点火時期補正量は比較的小さく、その後点火時期補正量は点火周期毎に大きくなる。一方でバッテリ電圧が回復し、補正ステップ量が積算されなくなることに伴い、点火時期補正量は次第に小さくなる。故に、点火時期補正の開始直後や終了時において、点火時期が急変することはなく、急激なエンジンのトルク変動が生じることが回避される。

また、点火時期補正は過去所定回数分の補正ステップ量の積算値に基づいて行うため、バッテリ電圧が復帰した後も点火時期補正が継続可能である。したがって、確実にバッテリ電圧を回復させることができる。例えば点火時期の補正のための補正ステップ量は、バッテリ電圧によらず一定値とするほか、バッテリ電圧が低いほど大きくするなどしても良い。

手段４．上記手段３において、積算値の上限値を定めておき、該上限値にて前記点火時期補正量を制限する。

手段４によれば、点火時期補正量の上限値を定めてその大きさを制限することにより、点火時期補正量がエンジンの回転速度を上昇させるための最適な点火時期の進角量よりも大きくなるという過補正を抑制することができる。

手段５．上記手段１乃至４のいずれかにおいて、バッテリ電圧検知手段により検知したバッテリ電圧が件判定のための前記所定値よりも大きい復帰判定値まで復帰したときに、前記点火時期の進角補正を終了する。

手段５によれば、前記バッテリ電圧検知手段により検知したバッテリ電圧が前記所定値よりも高い復帰判定値まで復帰したときに点火時期補正を終了することにより、点火時期補正の条件としてのバッテリ電圧の判定値はヒステリシス特性を持つことになり、不要なアイドルアップを回避できるとともに、バッテリの過充電を防止できる。

（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態は、自動二輪車用の水冷式ガソリンエンジンを対象にエンジン制御システムを構築するものである。本エンジン制御システムにおいては、制御装置（以下、ＥＣＵという）を中枢とし、燃料噴射量や点火時期の制御などが実施される。先ずは、図１を用いて本エンジン制御システムの全体概略構成を説明する。

図１に示すエンジン１０において、吸気管１１の最上流部にはエアクリーナ１２が設けられ、その下流側にはスロットルバルブ１４が設けられている。スロットルバルブ１４にはスロットル開度を検出するためのスロットル開度センサ１５が設けられている。スロットルバルブ１４の下流側には吸気管圧力を検出するための吸気管圧力センサ１６が設けられている。更に、吸気管１１の吸気ポート近傍には電磁駆動式の燃料噴射弁１７が取り付けられており、この燃料噴射弁１７には図示しない燃料供給系より燃料が供給されるようになっている。

エンジン１０の吸気ポート及び排気ポートにはそれぞれ吸気バルブ２１及び排気バルブ２２が設けられており、吸気バルブ２１の開動作により空気と燃料との混合気が燃焼室２３内に導入され、排気バルブ２２の開動作により燃焼後の排気が排気管２４に排出される。エンジン１０のシリンダヘッドには点火プラグ２５が取り付けられており、点火プラグ２５には、点火コイル等によりなる点火装置２６を通じて、所望とする点火時期において高電圧が印加される。この高電圧の印加により、点火プラグ２５の対向電極間に火花放電が発生し、燃焼室２３内に導入された混合気が着火される。

排気管２４には排ガス中のＣＯ、ＨＣ、ＨＯx等を浄化するための三元触媒等の触媒３１が設けられ、この触媒３１の上流側には排ガスを検出対象として混合気の空燃比を検出するためのＯ2センサ３２が設けられている。また、エンジン１０にはシリンダブロックに形成されたウォータジャケットの冷却水の温度（エンジン水温）を検出する水温センサ３３や、エンジン１０の回転に伴い所定のクランク角毎に（例えば３０°ＣＡ周期で）矩形状のクランク角信号を出力するクランク角センサ３４が設けられている。

発電機４１はエンジン１０の回転に伴って駆動される交流発電機である。発電機４１の出力部はレギュレータ４３を介し、ヘッドライトなどの電気的負荷４２に接続されるとともに、バッテリ４４の＋端子に接続されている。発電機４１において発電された電気エネルギはレギュレータ４３にて交流から直流に変換され、電気的負荷４２へ供給されるとともに、バッテリ４４に蓄えられる。バッテリ４４の＋端子にはバッテリ電圧ＶＢを検出するバッテリ電圧検出器４５が設けられており、一方で同−端子は接地されている。なお、発電機４１から電気的負荷４２への給電が十分に行われないときには、バッテリ４４から電気的負荷４２へ給電が行われる。

また、ＥＣＵ５０はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータを有しており、バッテリ４４からの給電により動作する。ＥＣＵ５０にはエンジンの回転速度やエンジン水温など各種センサの検出値（若しくは検出信号）が入力される。ＥＣＵ５０はＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行し、エンジン運転状態に基づいて燃料噴射弁１７による燃料噴射量や、点火プラグ２５の点火時期などを制御する。特に点火時期制御において、ＥＣＵ５０はエンジン１０の回転速度や負荷等のパラメータを基にして基本点火時期ＥＳＡｂａｓｅを算出するとともに、この基本点火時期ＥＳＡｂａｓｅに対して適宜補正を行い、補正後点火時期ＥＳＡを算出する。

さて、エンジン１０がアイドル状態になってエンジンの回転速度が低下し、発電機４１による電気的負荷４２への十分な電力供給が行われないと、バッテリ４４から電気的負荷４２への電力供給が行われる。これに伴いバッテリ４４は充電した電気エネルギを放出し、バッテリ電圧ＶＢが時間の経過とともに低下する。そこでＥＣＵ５０は、電圧検出器４５の検出結果を基にバッテリ電圧ＶＢを検知するとともに、バッテリ電圧ＶＢを所定の電圧値まで回復させるために、バッテリ電圧ＶＢに基づく点火時期補正量ΔＥＳＡを求め、点火時期の進角補正を行う。

図２はバッテリ電圧ＶＢに基づく点火時期補正処理（以下、処理ルーチンともいう）の手順を表すフローチャートである。ＥＣＵ５０は点火周期に同期した周期で本処理ルーチンを実行する。

本処理ルーチンでは、エンジン１０のアイドル時にバッテリ電圧ＶＢが所定値ＶＬ以下になることを点火時期の進角補正を行うための補正実行条件とし、該条件が成立すると、その都度のバッテリ電圧ＶＢに基づいて点火時期補正量ΔＥＳＡを算出する。そしてＥＣＵ５０は基本点火時期ＥＳＡｂａｓｅを点火時期補正量ΔＥＳＡにより進角側に補正して補正後点火時期ＥＳＡを算出する。点火時期の補正はバッテリ電圧ＶＢが所定の復帰判定値ＶＴに回復するまで行う。

本処理ルーチンが呼び出されるとステップＳ１００に移行して処理が始まる。ＥＣＵ５０は、先ずステップＳ１０２において、スロットル開度などの情報を基にしてエンジン１０のアイドル状態の判定を行う。エンジン１０がアイドル状態でない場合には、バッテリ電圧ＶＢに基づく点火時期補正を行わず、ステップＳ１２０へと移行する。なおこのとき、図示しないステップにおいて点火時期補正量ΔＥＳＡを０とする。一方でエンジン１０がアイドル状態である場合には、ステップＳ１０４へと移行してバッテリ電圧ＶＢを取得する。

ステップＳ１０６では、すでにバッテリ電圧ＶＢに基づく点火時期補正を行っているかを判定する。本処理ルーチンでは点火時期補正の実施状態を表すために補正モードＭを設定することとし、点火時期補正を行っていない場合には補正モードＭ＝０、点火時期補正を行っている場合には補正モードＭ＝１とする。ステップＳ１０６において、補正モードＭ＝０の場合はステップＳ１１０へ移り、補正モードＭ＝１の場合はステップＳ１３０へと移る。なお、補正モードＭ＝１の場合にアイドル状態が終了した場合には、次にアイドル状態になったときに補正モードＭ＝０に初期化されるものとする。

ステップＳ１１０ではステップＳ１０４にて取得したバッテリ電圧ＶＢが所定値ＶＬ（本実施の形態においては１０ボルト）以下かを判定する。バッテリ電圧ＶＢが所定値ＶＬ以下であれば、バッテリ電圧ＶＢに基づく点火時期補正を行う補正実行条件が成立し、ステップＳ１１２において補正モードＭ＝１とする。そしてステップＳ１１４において、バッテリ電圧ＶＢに基づく点火時期補正量ΔＥＳＡを求める。点火時期補正量ΔＥＳＡは、例えば図３に示す参照テーブルを用い、バッテリ電圧ＶＢに基づいて求められる。このとき必要に応じて線形補間等が適宜行われる。バッテリ電圧ＶＢの回復を促すために、バッテリ電圧ＶＢが比較的低い場合には点火時期補正量ΔＥＳＡは比較的大きな値であり、バッテリ電圧ＶＢが比較的高い場合には点火時期補正量ΔＥＳＡは比較的小さな値である。一方でステップＳ１１０において、バッテリ電圧ＶＢが所定値ＶＬよりも大きければ、バッテリ電圧ＶＢに基づく点火時期補正を行わず、ステップＳ１１６において点火時期補正量ΔＥＳＡを０とする。

その後、ステップＳ１２０において基本点火時期ＥＳＡｂａｓｅを点火時期補正量ΔＥＳＡにより進角補正して補正後点火時期ＥＳＡを算出する。補正後点火時期ＥＳＡ算出後はステップＳ１２２においてリターン処理が行われ、本処理ルーチンを呼び出した元のルーチンへと戻る。

ところで、ステップＳ１０６において補正モードＭ＝１である場合には、ステップＳ１３０以降の処理が行われる。ステップＳ１３０ではバッテリ電圧ＶＢが復帰判定値ＶＴ（本実施の形態においては１２ボルト）以上かを判定する。バッテリ電圧ＶＢが復帰判定値ＶＴ未満であれば、ステップＳ１３６においてステップＳ１１４と同様にして点火時期補正量ΔＥＳＡを求める。一方でバッテリ電圧ＶＢが復帰判定値ＶＴ以上であれば、本点火時期補正を終了することとして、ステップＳ１３２において補正モードＭ＝０とし、ステップＳ１３４において点火時期補正量ΔＥＳＡを０とする。いずれの場合もステップＳ１２０へと移行して補正後点火時期ＥＳＡが求められる。

図４は上記点火時期補正を実施した場合の動作の様子を示すタイムチャートである。図４は、エンジン１０がアイドル状態になってから一定の時間が経過後、バッテリ電圧ＶＢが次第に低下して所定値ＶＬ以下になり、その後復帰判定値ＶＴに回復する様子を示している。

さて、時刻ｔ１１においてバッテリ電圧ＶＢが所定値ＶＬ以下になると、補正モードＭ＝１となる。また、バッテリ電圧ＶＢに基づいて点火時期補正量ΔＥＳＡが求められる。このとき基本点火時期ＥＳＡｂａｓｅが点火時期補正量ΔＥＳＡにより進角補正されて補正後火時期ＥＳＡが算出され、点火プラグ２５では補正後点火時期ＥＳＡに基づいて時刻ｔ１１以前よりも進角側にて点火が行われる。次回以降も同様の処理が行われ、時間の経過とともにエンジンの回転速度が上昇し、発電機４１における発電量が増加する。そしてバッテリ４４の充電量が増加し、バッテリ電圧ＶＢが次第に上昇する。

その後、バッテリ電圧ＶＢの上昇とともに点火時期補正量ΔＥＳＡは次第に小さくなる。時刻ｔ１２においてバッテリ電圧ＶＢが所定の復帰判定値ＶＴ以上に回復すると、補正モードＭ＝０となる。バッテリ電圧ＶＢに基づく点火時期の補正が行われなくなり、点火時期補正量ΔＥＳＡは０になる。この過程において、エンジン１０の回転速度は低下して発電機４１の発電量が減少する。

以上、詳述した実施の形態によれば、エンジン１０のアイドル時にバッテリ電圧ＶＢが所定値ＶＬ以下になると、ＥＣＵ５０はその都度のバッテリ電圧ＶＢに基づいて点火時期の進角補正を行う。この結果、エンジン１０の回転速度が上昇し、電気的負荷４２に十分な電力が供給されるとともに、バッテリ電圧が回復する。すなわち、バッテリ電圧の安定化が図られ、ＥＣＵ５０への安定した電力供給を行うことができる。故に、ＥＣＵ５０が安定して動作し、エンジン１０の挙動が不安定になることを回避できる。また、点火時期の進角補正によってアイドルアップを実施することにより、エンジンの吸気量を増加させることによりアイドルアップを実施する従来技術とは異なり燃料消費量の増加を招かない。したがって、エンジン１０のアイドル時において、バッテリ電圧の安定化を図るとともに、ＥＣＵ５０の安定した動作や低燃費などを図ることができ、好適な状態でエンジン１０を運転させることができる。また、ＩＳＣ機構を有しない自動二輪車等にも適用が可能である。

一方で、上記バッテリ電圧ＶＢに基づく点火時期の補正はバッテリ電圧ＶＢが所定の復帰判定値ＶＴになるまで行われる。このためバッテリ電圧ＶＢは確実に復帰判定値ＶＴまで回復するとともに、不要なアイドルアップを回避し、かつ過充電を防止することができる。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、第１の実施の形態における点火時期補正処理の手順を図５に示すものに変更する。第１の実施の形態で使用した記号等はそのまま準用するものとする。

本処理ルーチンでは、エンジン１０のアイドル時にバッテリ電圧ＶＢが所定値ＶＬ以下になる補正実行条件が成立すると、バッテリ電圧ＶＢに基づく補正ステップ量αを求め、点火演算番号ｎを用いて時系列で表した補正用データＡｎとして保持する。その後ＥＣＵ５０は補正用データＡｎを積算して点火時期補正量ΔＥＳＡを算出し、基本点火時期ΔＥＳＡｂａｓｅを点火時期補正量ΔＥＳＡにより進角補正して補正後点火時期ＥＳＡを求める。

さて、本処理ルーチンが呼び出されるとステップＳ２００に移行して処理が始まる。先ずステップＳ２０２において、ＥＣＵ５０はエンジン１０のアイドル状態の判定を行う。エンジン１０がアイドル状態でない場合には、バッテリ電圧ＶＢに基づく点火時期補正を行わず、ステップＳ２３０へと移行する。なおこのとき、図示しないステップにおいて点火時期補正量ΔＥＳＡを０とする。一方でエンジン１０がアイドル状態であれば、ステップＳ２０４へと移行し、バッテリ電圧ＶＢの取得と点火演算番号ｎの読込を行う。

ステップＳ２０６では、すでにバッテリ電圧ＶＢに基づく点火時期の進角補正を行っているかを判定する。補正モードＭ＝０の場合には、すなわちバッテリ電圧ＶＢに基づく点火時期の進角補正を行っていない場合にはステップＳ２１０へ移る。一方で補正モードＭ＝１の場合には、すなわちバッテリ電圧ＶＢに基づく点火時期の進角補正を行っている場合にはステップＳ２４０へと移る。

ステップＳ２１０ではステップＳ２０４にて取得したバッテリ電圧ＶＢが所定値ＶＬ（本実施の形態においては１０ボルト）以下であるかを判定する。バッテリ電圧ＶＢが所定値ＶＬ以下であれば、バッテリ電圧ＶＢに基づく点火時期補正を行う補正実行条件が成立し、ステップＳ２１２において補正モードＭ＝１とする。そしてステップＳ２１４において、バッテリ電圧ＶＢに基づく補正ステップ量αを求める。補正ステップ量αは、例えば図６に示す参照テーブルを用い、バッテリ電圧ＶＢに基づいて求められる。このとき必要に応じて線形補間等が適宜行われる。バッテリ電圧ＶＢの回復を促すために、バッテリ電圧ＶＢが比較的低い場合には補正ステップ量αは比較的大きな値となり、バッテリ電圧ＶＢが比較的高い場合には補正ステップ量αは比較的小さな値となる。本実施の形態において補正ステップ量αは、その積算値により点火時期補正量ΔＥＳＡを算出するため、第１の実施の形態と比べて小さい値になっている。一方でステップＳ２１０において、バッテリ電圧ＶＢが所定値ＶＬよりも大きければ、バッテリ電圧ＶＢに基づく点火時期補正を行わず、ステップＳ２１６において補正ステップ量α＝０とする。

続いてステップＳ２２０では、ステップＳ２１４又はＳ２１６で得られた補正ステップ量αを点火演算番号ｎに基づき補正データＡｎとして保存する。またステップＳ２２２において、現在から過去合計８回分の補正データＡｎを積算して点火時期補正量ΔＥＳＡを求める。ステップＳ２２４において点火時期補正量ΔＥＳＡが上限値（本実施の形態では８°ＣＡ）よりも大きい場合には、ステップＳ２２６において補正量ΔＥＳＡの和を８°ＣＡとして制限を設け、８°ＣＡ以下である場合にはそのままステップＳ２３０へと移行する。ステップＳ２３０では基本点火時期ＥＳＡｂａｓｅに点火時期補正量ΔＥＳＡを加算して、補正後点火時期ＥＳＡを求める。

また、ステップＳ２３２において、ＥＣＵ５０は点火演算番号ｎを１加算する。その後ステップＳ２３４において点火演算番号ｎの大きさを判定する。点火演算番号ｎが８以上である場合には、ステップＳ２３６にてＥＣＵ５０は点火演算番号ｎを０とし、ステップＳ２３８へ移行する。一方で点火演算番号ｎが８未満であればステップＳ２３８へそのまま移行する。ステップＳ２３８において、ＥＣＵ５０はリターン処理を行い、本処理ルーチンを呼び出した元のルーチンへと戻る。

ところで、ステップＳ２０６の補正モード判定において、補正モードＭ＝１である場合、ステップＳ２４０以降の処理が行われる。ステップＳ２４０ではバッテリ電圧ＶＢが目標とする復帰判定値ＶＴ（本実施の形態においては１２ボルト）以上かを判定する。バッテリ電圧ＶＢが復帰判定値ＶＴ未満であればステップＳ２４６において補正値αを求める。一方でバッテリ電圧ＶＢが復帰判定値ＶＴ以上であれば、ステップＳ２４２において補正モードＭ＝０とし、ステップＳ２４４において補正ステップ量αを０とする。いずれの場合もステップＳ２２０へと移行し、補正後点火時期ＥＳＡが求められる。

図７は上記点火時期補正を実施した場合の動作の様子を示すタイムチャートである。図７は、エンジン１０がアイドル状態になってから一定の時間が経過後、バッテリ電圧ＶＢが次第に低下して所定値ＶＬ以下になり、その後復帰判定値ＶＴに回復する様子を示している。

さて、時刻ｔ２１においてバッテリ電圧ＶＢが所定値ＶＬ以下になると、補正モードＭ＝１となる。このときバッテリ電圧ＶＢに基づいて補正ステップ量αが算出され、点火時期補正量ΔＥＳＡが求められる。このとき点火時期補正量ΔＥＳＡにより基本点火時期ＥＳＡｂａｓｅが進角補正されて補正後点火時期ＥＳＡが求められ、点火プラグ２５では補正後点火時期ＥＳＡに基づいて時刻ｔ２１以前よりも進角側にて点火が行われる。次回以降も同様の処理が行われ、点火時期補正量ΔＥＳＡは次第に大きくなる。時刻ｔ２２において、点火時期補正量ΔＥＳＡは補正の上限値により８°ＣＡに制限される。補正後点火時期ＥＳＡが進角側に補正されたことにより、時間の経過とともにエンジン１０の回転速度が上昇し、発電機４１における発電量が増加する。そしてバッテリ４４への充電量が増加し、バッテリ電圧ＶＢが次第に上昇する。

時刻ｔ２３では、バッテリ電圧ＶＢの上昇に伴って補正ステップ量αが小さくなり補正データＡｎの積算値が減少することにより、点火時期補正量ΔＥＳＡが下降を始める。その後、時刻ｔ２４においてバッテリ電圧ＶＢが所定の復帰判定値ＶＴ以上に回復すると、補正モードＭ＝０となる。バッテリ電圧ＶＢに基づく補正ステップ量αは０となり、点火時期補正量ΔＥＳＡは本処理ルーチンを繰り返し実行するごとに減少する。そして時刻ｔ２５において点火時期補正量ΔＥＳＡは０となる。この過程において、エンジン１０の回転速度は時刻ｔ２１以前の状態まで低下して発電機４１の発電量が減少する。

以上詳述した第２の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様に、エンジン１０のアイドル時にバッテリ電圧ＶＢが所定値ＶＬ以下になる場合において点火時期補正を行う。この結果、バッテリ電圧が回復し、ＥＣＵ５０への安定した電力供給を行うことができる。故に、エンジン１０のアイドル時において、バッテリ電圧の安定化を図るとともに、ＥＣＵ５０の安定した動作や低燃費などを図ることができ、好適な状態でエンジン１０を運転させることができる。また、ＩＳＣ機構を有しない自動二輪車等にも適用が可能である。

さらに、点火時期の進角補正において、ＥＣＵ５０はバッテリ電圧ＶＢに基づく補正ステップ量αを用いて点火時期補正量ΔＥＳＡを求めている。このため、点火時期補正の開始直後や終了時において、点火時期が急変することはなく、急激なエンジンのトルク変動が生じることを回避できる。

一方で、上記バッテリ電圧ＶＢに基づく点火時期の補正はバッテリ電圧ＶＢが所定の復帰判定値ＶＴになるまで行われる。このためバッテリ電圧ＶＢは確実に復帰判定値ＶＴまで回復するとともに、不要なアイドルアップを回避し、かつ過充電を防止することができる。

なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施しても良い。

第１の実施の形態において、点火時期補正量ΔＥＳＡをなまし、なまし後の補正量によって点火時期補正を行うようにしても良い。補正量をなますことにより、急激な点火時期の補正を防止することができる。

第２の実施の形態において、点火時期補正量ΔＥＳＡの上限値を８°ＣＡとしたが、これはエンジン１０の特性に応じて好適な大きさであれば良い。また、現在から過去合計８回分の補正ステップ量を積算したが、この積算回数はエンジン１０の運転状況の変動等に対して好適な回数であれば良い。さらに、同実施の形態において補正ステップ量αはバッテリ電圧ＶＢに基づいた値としたが、これはバッテリ電圧ＶＢによらず一定としても良い。

また、第１の実施の形態ではバッテリ電圧ＶＢに基づいて点火時期補正量ΔＥＳＡを算出したが、さらにエンジンの回転速度や負荷などの運転情報を利用して点火時期補正量ΔＥＳＡを求めても良い。同様に、第２の実施の形態ではエンジンの回転速度や負荷などの運転情報を利用して補正ステップ量αを求めても良い。

上記実施の形態において、自動二輪車を対象に説明を行ったがその他の車両への適用も可能である。例えば、耕運機等の農機具に適用したり、四輪の自動車等に適用したりすることも可能である。

エンジンの概要を表す構成図である。 点火時期補正処理の手順を表すフローチャートである。 バッテリ電圧と点火時期補正量の関係を表す図である。 点火時期補正処理の例を表す図である。 第２の実施の形態における点火時期補正処理の手順を表すフローチャートである。 第２の実施の形態におけるバッテリ電圧と点火時期補正量の関係を表す図である。 第２の実施の形態における点火時期補正処理の例を表す図である。

符号の説明

１０…エンジン、４１…発電機、４２…電気的負荷、４４…バッテリ、４５…バッテリ電圧検出器、５０…ＥＣＵ。

Claims (5)

1. エンジンの動力により駆動される発電機と、該発電機により生じた電力により充電されるバッテリと、前記発電機又は前記バッテリの少なくとも一方からの給電により駆動される電気的負荷と、を備えた車両に適用され、前記バッテリからの給電により動作するマイクロコンピュータを備え、該マイクロコンピュータがその都度のエンジン運転状態に基づいて前記エンジンの点火時期を制御する車載用エンジンの制御装置において、
   前記マイクロコンピュータは、
   前記バッテリの電圧を検知するバッテリ電圧検知手段と、
   前記エンジンのアイドル時でありかつ前記バッテリ電圧検知手段により検知したバッテリ電圧が所定値以下に低下したことを条件とし、該条件の成否を判定する条件判定手段と、
   該条件判定手段が前記条件の成立を判定したときに点火時期を進角側に補正する点火時期補正手段と、
   を備えたことを特徴とする車載用エンジンの制御装置。
2. 前記点火時期補正手段は、前記バッテリ電圧検知手段により検知したバッテリ電圧に基づいて点火進角側の点火時期補正量を算出し、該点火時期補正量に基づいて点火時期の進角補正を実施することを特徴とする請求項１に記載の車載用エンジンの制御装置。
3. 前記点火時期補正手段は、前記条件の成立後、点火周期に同期した周期で点火時期の補正のための補正ステップ量を積算する手段を有し、現在から過去所定回数分の補正ステップ量の積算値を点火時期補正量として点火時期の進角補正を実施することを特徴とする請求項１に記載の車載用エンジンの制御装置。
4. 前記積算値の上限値を定めておき、該上限値にて前記点火時期補正量を制限することを特徴とする請求項３に記載の車載用エンジンの制御装置。
5. 前記点火時期補正手段は、前記条件の成立後、前記バッテリ電圧検知手段により検知したバッテリ電圧が条件判定のための前記所定値よりも大きい復帰判定値まで復帰したときに、前記点火時期の進角補正を終了することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車載用エンジンの制御装置。

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