JP2689034B2 - 内燃機関のアイドル時の点火時期制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のアイドル時
の点火時期制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】基準クランク角位置にて基準信号ＲＥＦ
を出力し、単位クランク角毎に単位信号ＰＯＳを出力す
るクランク角センサを備えた内燃機関のアイドル時の点
火時期制御装置にあっては、従来においては、以下のよ
うにしていた。即ち、図７に示すように、基準信号ＲＥ
Ｆ出力時に、基準信号の発生周期Ｔから機関回転数Ｎを
算出して、図８に示すマップから最適な点火時期を上死
点ＴＤＣ前のクランク角位置（点火進角ＡＤＶ）として
求め、この時期までの単位信号ＰＯＳ数を計数し、点火
進角ＡＤＶのクランク角位置に至ったとき点火信号を出
力して、点火コイルにより点火する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の装置によると、アイドル時には機関の回転が
低いので、基準信号から点火までの時間が比較的長く、
このために、機関１サイクル（吸入行程，圧縮行程，爆
発行程，排気行程）間における回転変動の影響を受け易
く、基準信号出力時に設定した点火時期と、要求点火時
期との間にズレが生じてしまうという問題点があった。

【０００４】また、シリンダ毎に燃焼状態が異なるの
で、爆発力に差が生じ、これによる回転変動も上記の問
題点を引き起こしていた。本発明は、このような従来の
問題点に鑑み、精度のよい内燃機関のアイドル時の点火
時期制御装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、図１に示すように、基準クランク角位
置にて基準信号を出力し、単位クランク角毎に単位信号
を出力するクランク角センサと、基準信号の発生周期に
基づいて機関回転数を算出する機関回転数算出手段と、
基準信号出力時に前記機関回転数に基づいて点火時期を
設定する点火時期設定手段と、基準信号出力時に単位信
号の計数を開始する単位信号計数手段と、該単位信号計
数手段による計数値が前記設定された点火時期に相当す
る値となったときに点火信号を出力する点火手段と、を
備える内燃機関のアイドル時の点火時期制御装置におい
て、アイドル時に、所定時間毎に、その所定時間内の単
位信号の発生数に基づいて機関回転数を算出する最新機
関回転数算出手段と、単位信号の発生数に基づく機関回
転数の変化量を算出する変化量算出手段と、単位信号の
発生数に基づく最新の機関回転数と変化量とから機関回
転数変化を予測する機関回転数変化予測手段と、前記予
測された機関回転数変化に基づいて前記点火時期設定手
段により設定された点火時期を逐次修正する点火時期修
正手段と、を設ける構成とする。

【０００６】

【作用】上記のアイドル時の点火時期制御装置の構成に
よると、以下の作用を生じる。クランク角センサによ
り、基準クランク角位置にて基準信号を得、単位クラン
ク角毎に単位信号を得る。そして、機関回転数算出手段
により、基準信号の発生周期に基づいて機関回転数を算
出し、点火時期設定手段により、基準信号出力時に少な
くとも前記機関回転数に基づいて点火時期を設定し、単
位信号計数手段により、基準信号出力時に単位信号の計
数を開始し、点火手段により、該単位信号計数手段によ
る計数値が前記設定された点火時期に相当する値となっ
たときに点火信号を出力する。

【０００７】加えて、次の制御を行う。即ち、最新機関
回転数算出手段により、所定時間毎に、その所定時間内
の単位信号の発生数に基づいて機関回転数を算出し、変
化量算出手段により、単位信号の発生数に基づく機関回
転数の変化量を算出する。そして、機関回転数変化予測
手段により、単位信号の発生数に基づく最新の機関回転
数と変化量とから機関回転数変化を予測して、点火時期
修正手段により、前記予測された機関回転数変化に基づ
いて前記点火時期設定手段により設定された点火時期を
逐次修正する。もって、点火手段においては、逐次修正
される最新の点火時期にて点火信号の出力がなされる。

【０００８】もって、点火手段においては、逐次修正さ
れる最新の点火時期にて点火信号の出力がなされる。

【０００９】

【実施例】以下に本発明にかかる一実施例を図２〜図６
を参照して説明する。図２を参照して、本実施例のシス
テムを説明する。クランク角センサ１からは、４気筒の
場合、クランク角で１８０°毎に、基準信号ＲＥＦがコ
ントロールユニット２に出力され、クランク角で例えば
１°毎に単位信号ＰＯＳがコントロールユニット２に出
力される。コントロールユニット２は、ＣＰＵ，ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ及び入出力インターフェースを含んで構成さ
れるマイクロコンピュータを備え、アイドル時には機関
回転数Ｎに基づいてマップ（図８参照）を参照し、点火
時期（点火進角ＡＤＶ）を設定し、クランク角センサ１
からの基準信号及び単位信号を監視しつつ、後述のフロ
ーチャートに示したルーチンにより点火時期の設定，修
正を行って、点火コイル３に付設されるパワートランジ
スタ４を介して点火コイル３への通電・遮断を行う。

【００１０】コントロールユニット２内のマイクロコン
ピュータによる点火時期制御を図３〜図５のフローチャ
ートにより説明する。図３のフローチャートは基準信号
ＲＥＦの出力時に実行される。ステップ１（図中、Ｓ１
と記す。以下同様）〜ステップ３で、基準信号の発生周
期Ｔ_REF に基づいて機関回転数Ｎを算出する。つまり、
ステップ１でタイマ値を基準信号の発生周期Ｔ_REF に代
入し、ステップ２で次回のためにタイマ値をリセットし
ておく。そして、ステップ３で基準信号の発生周期Ｔ
_REF に基づいて機関回転数Ｎ（＝ｆ（Ｔ_REF ））を算出
する。

【００１１】ステップ４で、ＲＯＭ上のマップに基づい
て、ステップ３で算出した機関回転数Ｎに応じた点火時
期を点火進角ＡＤＶとして検索する。ステップ５で、下
記の式により、現在（基準信号の出力時）から点火時期
までのクランク角Ａを演算する（図６参照）。 Ａ←ＣＲＳＥＴ−ＡＤＶ 式中、ＣＲＳＥＴは、上死点ＴＤＣ前の基準信号出力位
置に相当するクランク角である。

【００１２】ステップ６で単位信号を計数するカウンタ
値Ｃをリセットする。図４のフローチャートは、基準信
号出力後、機関に固有の、シリンダ内圧が最大となるク
ランク角以降、所定時間毎に実行される。ステップ11〜
ステップ13で、所定時間内の単位信号の発生数に基づく
機関回転数を算出する。つまり、ステップ11で、現在の
カウンタ値Ｃから所定時間前のカウンタ値Ｃold を減算
してカウンタ値の変化量ΔＣ（所定時間内の単位信号の
発生数）を演算する。ここで、カウンタ値Ｃは、後述す
る図５のステップ21にて単位信号毎にカウントアップさ
れる値である。そして、ステップ12で次回のために現在
のカウンタ値ＣをＣold に代入し、ステップ13で所定時
間内の単位信号の発生数ΔＣに基づく機関回転数Ｎ（＝
ｇ（ΔＣ））を算出する。

【００１３】そして、ステップ14〜ステップ16で所定時
間後の機関回転数Ｎｐを予測する。つまり、ステップ14
で、ステップ13で算出した機関回転数Ｎから所定時間前
にステップ13で算出した機関回転数Ｎold を減算して単
位信号に基づく機関回転数の変化量ΔＮを算出し、ステ
ップ15で所定時間後の機関回転数を予測して、予測機関
回転数Ｎｐ（＝Ｎ＋ΔＮ）を得る。そして、ステップ16
で次回のためにステップ13で算出した機関回転数ＮをＮ
old に代入する。

【００１４】ステップ17で予測機関回転数Ｎｐに基づい
て、ステップ４のときと基本的に同じマップに基づいて
点火進角ＡＤＶを検索し、ステップ18で、ステップ５の
ときと同じ式に基づいて点火時期までのクランク角Ａを
演算する（図６参照）。このクランク角Ａの起算点はス
テップ５のときと同一の基準信号出力時であり、所定時
間毎にこのルーチンが実行され、点火時期のクランク角
Ａを逐次修正していく。

【００１５】図５のフローチャートは単位信号ＰＯＳ毎
に実行される。ステップ21で、ステップ６でリセットし
たカウンタ値Ｃを１カウントアップして、前回の基準信
号発生時からの単位信号の発生数を計数する。そして、
ステップ22で、点火時期のクランク角Ａを読み込む。こ
こで、点火時期のクランク角Ａは、最初ステップ５にて
設定され、ステップ18にて逐次修正される値である。そ
して、ステップ23で、点火時期のクランク角Ａとカウン
タ値Ｃとを比較して、Ｃ≧Ａとなるまではそのままルー
チンを終了するが、Ｃ≧Ａになると、ステップ24で点火
信号を出力して、パワートランジスタ４を介して点火コ
イル３により点火を行う。

【００１６】ここで、ステップ１〜３が機関回転数算出
手段に相当し、ステップ４，５が点火時期設定手段に相
当し、ステップ６，21が単位信号計数手段に相当し、ス
テップ11〜13が最新機関回転数算出手段に相当し、ステ
ップ14，16が変化量算出手段に相当し、ステップ15が機
関回転数変化予測手段に相当し、ステップ17，18が点火
時期修正手段に相当し、ステップ22〜24が点火手段に相
当する。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
アイドル時に、単位信号の発生数に基づく最新の機関回
転数に基づいて機関回転数の変化を予想して、点火時期
を修正するようにしたので、アイドル時の点火時期をよ
り正確に設定でき、もって、アイドル性を向上させて、
アイドル回転数を低下させることができる。また、アイ
ドル回転数を低くすることにより、燃費の向上をも図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図

【図２】 本実施例を示すシステム図

【図３】 基準信号出力時に点火時期を設定するフロ
ーチャート

【図４】 所定時間毎に点火時期を修正するフローチ
ャート

【図５】 点火時期に点火信号を出力するフローチャ
ート

【図６】 本実施例の制御を示すタイムチャート

【図７】 従来例を示すタイムチャート

【図８】 機関回転数に応じた点火進角を示す図

【符号の説明】

１ クランク角センサ ２ コントロールユニット ３ 点火コイル

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基準クランク角位置にて基準信号を出力
   し、単位クランク角毎に単位信号を出力するクランク角
   センサと、 基準信号の発生周期に基づいて機関回転数を算出する機
   関回転数算出手段と、基準信号出力時に前記機関回転数
   に基づいて点火時期を設定する点火時期設定手段と、 基準信号出力時に単位信号の計数を開始する単位信号計
   数手段と、 該単位信号計数手段による計数値が前記設定された点火
   時期に相当する値となったときに点火信号を出力する点
   火手段と、 を備える内燃機関のアイドル時の点火時期制御装置にお
   いて、アイドル時に、 所定時間毎に、その所定時間内の単位信
   号の発生数に基づいて機関回転数を算出する最新機関回
   転数算出手段と、 単位信号の発生数に基づく機関回転数の変化量を算出す
   る変化量算出手段と、 単位信号の発生数に基づく最新の機関回転数と変化量と
   から機関回転数変化を予測する機関回転数変化予測手段
   と、 前記予測された機関回転数変化に基づいて前記点火時期
   設定手段により設定された点火時期を逐次修正する点火
   時期修正手段と、 を設けたことを特徴とする内燃機関のアイドル時の点火
   時期制御装置。