JP2714062B2 - エンジンの点火時期制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明はエンジンの点火時期制御装置に係り、特に減
速走行時における点火時期制御の改良に関する。

《従来の技術》 従来から、エンジンの点火時期をオープンループ制御
する場合には、エンジン回転数とエンジン負荷（例えば
吸入空気量）とをパラメータにした点火進角値のデータ
テーブルを予めメモリに記憶させておき、エンジンの運
転状態を回転数センサや負荷センサで検知して、この検
知した運転状態に基づいて上記データテーブルから点火
進角値を求めて点火時期を制御するようにしている。

この際、上記データテーブルには異なる進角特性を有
する２種類の点火進角値データが記憶されていて、エン
ジンの運転状態がアイドル状態になっていない通常状態
時には、エンジンの運転状態に応じた最大出力が得られ
る通常進角特性の点火進角値データに基づいて点火時期
が制御される一方、アイドル状態時には最大出力が得ら
れる上記通常進角特性よりも進角値が所定値遅角側に設
定されているアイドル進角特性の点火進角値データに基
づいて点火時期が制御されるようになっている。つまり
アイドル状態時には、点火時期を積極的に燃焼性が安定
する所定値まで遅角させ、これによりエンジンの発生す
るトルクの変動を抑制してそのアイドル回転数の安定化
を計っている。（特開昭60−17268号公報等） また、一般にエンジンのアイドル状態は、スロットル
弁が全閉されていて、かつエンジン回転数が所定回転数
以下である場合に規定されていて、この規定条件が満足
されたときに上記アイドル時の遅角制御が行なわれるよ
うになっている。そして、上記所定回転数はアイドル回
転数よりも高い値に設定されていて、これをアイドル判
定回転数と呼称している。

《発明が解決しようとする課題》 ところで、上記アイドル判定回転数をアイドル回転数
に近付け過ぎると、エンジンの無負荷減速時に、アイド
ル回転数への戻り不良が発生し、エンジン回転数がアイ
ドル回転数まで低下しなくなってしまうことがある。こ
れは、例えばエンジンを無負荷レーシングさせた場合等
に生じ易いが、スロットル弁を全閉させたにも拘らず、
エンジンがアイドル判定回転数以上の回転状態で定常状
態になってしまうもので、そのエンジン自体の持つ負荷
と出力とが平衡（バランス）状態になってしまうことに
よる。

すなわち、前述のようにエンジンのアイドル回転数
は、点火時期を通常点火時期からアイドル点火時期に遅
角制御して、エンジン出力を若干低下させた状態で維持
させるようにしているのに、上記のようにエンジン回転
数がアイドル判定回転数以上の回転状態でバランスして
しまうと、その点火時期の遅角制御が行なえなくなる。

従って、このエンジン回転数のアイドル回転数への低
下不良を防ぐには、アイドル判定回転数をある程度高め
に設定しなければならない。

ところが、アイドル判定回転数を高めに設定してアイ
ドル領域を高回転側に拡大してしまうと、今度は逆にそ
の拡大された範囲内での低負荷低回転領域で、エンジン
の出力特性が損われてしまうことになり、この結果、低
負荷低回転領域での定常走行時における燃費性能が悪化
するという問題が生じる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、エンジンの無負荷減速時におけるアイ
ドル回転数への低下不良が発生することを可及的に防止
でき、かつ、エンジンの低負荷低回転領域における出力
性能の低下を可及的に防止できるエンジンの点火時期制
御装置を提供することにある。

《課題を解決するための手段》 本発明は上記目的を達成するために、エンジンの運転
状態を検出する運転状態検出手段と、エンジンと駆動系
との連結状態を検出する連結状態検出手段と、該連結状
態検出手段からの信号を受けて、連結状態が検出されて
いるときにはエンジンのアイドル状態を判定するための
アイドル判定回転数を低く設定する一方、非連結状態が
検出されているときには前記アイドル判定回転数を高く
設定するアイドル判定回転数設定手段と、該アイドル判
定回転数設定手段と前記運転状態検出手段とからの信号
を受けて、エンジンの非アイドル状態が検出されている
ときには該エンジンの運転状態に応じた通常進角特性に
基づく進角値で点火時期を制御する一方、アイドル状態
が検出されているときには前記通常進角特性よりも遅角
側に設定されたアイドル進角特性に基づく進角値で点火
時期を制御する制御器と、を備えてエンジンの点火時期
制御装置を構成する。

《作 用》 上記構成の本発明によると、エンジンと駆動系とが非
連結状態になっているエンジンの無負荷減速時には、ア
イドル判定回転数が高く設定されて高い回転数から点火
時期が遅角制御されるので、エンジン回転数が確実にア
イドル回転数まで低下され、アイドル回転数への戻り不
良が発生する虞がない。一方、エンジンと駆動系とが連
結状態になっている有負荷減速時には、アイドル判定回
転数が低く設定されて低い回転数から点火時期が遅角制
御されるので、低負荷低回転領域のエンジン出力が可及
的に高く維持される。

《実 施 例》 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図には本発明が適用されるエンジン制御装置の一
実施例の構成が示されている。同図において１はエンジ
ン、２はエンジン１のシリンダ３に摺動自在に嵌挿した
ピストン４により容積可変に形成される燃焼室、５は一
端が大気に連通し、他端が上記燃焼室２に開口して吸気
を供給するための吸気通路、６は一端が上記燃焼室２に
連通し他端が大気に開放されて排気を排出するための排
気通路である。上記吸気通路５には、エンジン１に導入
される吸入空気量を調整するスロットル弁７と、このス
ロットル弁７下流側で燃料を噴射供給する燃料噴射弁８
とが配設されていると共に、排気通路６には、排気浄化
用の触媒装置９が配設されている。さらに、燃焼室２に
おいて、吸気通路５の開口部には吸気弁10が、排気通路
６の開口部には排気弁11が各々配置されていると共に、
頂部には燃焼室２内の混合気に点火する点火手段として
の点火プラグ12が配置されている。加えて、13は高電圧
を発生する点火コイル、14はこの点火コイル13の高電圧
を爆発行程となる気筒の点火プラグ12に配電するディス
トリビュータであって、クランク角（乃至回転数）を検
出するクランク角センサとしての機能と、基準気筒を識
別する気筒識別センサとしての機能とを有している。

また吸気通路５にはスロットル弁７を迂回する吸入空
気のバイパス通路15が設けられ、更にこのバイパス通路
15にはアイドル運転時の吸入空気量を調整するアイドル
調整弁16が設けられている。このアイドル調整弁16は充
分高い一定周波数のパルス信号によって開閉駆動され、
そのパルス信号のデューティ比を変化させることで実効
開度を変化させるようになっている。

17はスロットル弁が全閉状態にあるか否かを検出する
アイドルスイッチであり、スロットル弁７が全閉状態で
あるときアイドルスイッチはオンとなる。また18はスロ
ットル弁７の開度を検出するスロットルポジションセン
サ、19は吸入空気量を検出するエアフローセンサ、20は
吸気温度を検出する吸気温度センサ、23はエンジンの冷
却水温を検出する水温センサ、24は排気通路６の触媒装
置９の上流側に配置され、排気中の酸素濃度成分によっ
て空燃比を検出する空燃比センサである。

更に25はマイクロコンピュータ等で構成される制御回
路であり、26は変速機の変速段がニュートラル位置にあ
る時を検出するギアスイッチ、27はクラッチの切断状態
時を検出するクラッチスイッチで、切断時にオン状態に
なる。なお、このクラッチスイッチ27は自動変速機（A/
T）の場合には取付けられていない。

制御回路25は前記各種センサ及びスイッチの検出出力
を取り込み、点火時期制御，燃料噴射制御，アイドル回
転数制御等の各種のエンジン制御を行うが、本発明はエ
ンジン点火時期制御に係るものであり、以降この点火時
期制御に付いて説明する。

まづ、本発明でいうエンジンと駆動系との連結状態検
出手段Ａは、制御回路25と上記のギヤスイッチ26とクラ
ッチスイッチ27とでなっている（A/Tの場合はギヤスイ
ッチ26のみ）。そして、制御回路25はギヤスイッチ26が
ONで変速機がニュートラル状態になっていると、あるい
はクラッチスイッチ27がONでクラッチが切断状態になっ
ていると、エンジンと駆動系との間の連結は遮断されて
いてそれらは非連結状態にあると判断する一方、ギヤス
イッチ26がOFFで変速機が走行駆動状態になっていて、
かつクラッチスイッチ27がOFFでクラッチが継続状態に
なっていると、エンジンと駆動系との間の連結は繋がれ
ていてそれらは連結状態にあると判断するようになって
いる。

また、制御回路25はその内部にアイドル判定回転数設
定手段Ｂを含んでいる。そして、このアイドル判定回転
数設定手段Ｂは上記連結状態検出手段Ａからの信号を受
けて、エンジンと駆動系とが非連結状態にあるとアイド
ル判定回転数を高回転側のＡに設定する一方、エンジン
と駆動系とが連結状態にあるとアイドル判定回転数を低
回転側のＢに設定するようになっている。

また、制御回路25はこれに接続されている各種セン
サ，スイッチ（14,17〜24,25,26）類とともにエンジン
１の運転状態検出手段Ｃを構成し、各種センサ，スイッ
チ類の検出出力に基づいてエンジンの運転状態を判断す
るようになっている。

またさらに、制御回路25は上記エンジン１の運転状態
検出手段Ｃからの信号と、前記アイドル判定回転数設定
手段Ｂからの信号とを受けて、エンジンの点火時期を制
御する制御器Ｄにもなっている。すなわち、制御回路25
はエンジン１の運転状態に応じて、予め制御回路25内の
メモリに記憶されている進角特性に基づいて点火時期を
決定して点火時期信号（点火タイミングを指示する制御
信号）をディストリビュータ14を介して点火プラグ12に
出力するようにより点火時期を制御するようになってい
る。

ここで上記進角特性にはアイドル進角特性と通常進角
特性とがあり、エンジン１が非アイドル状態で運転され
ているときには、エンジン１の運転状態に応じた最大出
力が得られるところに進角値が設定されている通常進角
特性に基づく通常点火時期制御が実行されるようになっ
ている。また、エンジン１がアイドル状態で運転されて
いるときには、上記通常進角特性よりも所定値遅角側に
進角値が設定されているアイドル進角特性に基づいたア
イドル点火時期制御が実行されるようになっている。そ
してその際、制御回路25はアイドルスイッチ17がONで、
かつエンジン回転数Neが上記アイドル判定回転数設定手
段Ｂで設定されたアイドル判定回転数以下の場合に、エ
ンジン１の運転状態がアイドル状態であると判断するよ
うになっている。

次に、制御回路25により実行される点火時期制御プロ
グラムの処理内容を第２図のフローチャートに示す。同
図においてプログラムが起動されると、まづステップS1
0で各種センサ類からの信号が読み込まれる。次にステ
ップS20でエンジン１の運転状態が始動ゾーン内にある
か否かが判定され、このステップS20での判定がNOにな
ると次のステップS30でアイドルスイッチ17がONか否か
が判定される。そして、このステップS30での判定がNO
でアイドルスイッチ17がOFFになっていれば、フローは
ステップS40〜ステップS120に進んで、周知の通常点火
時期制御が行なわれる。

一方、上記ステップS30での判定がYESでアイドルスイ
ッチ17がONであれば、次にステップS130でギヤ−スイッ
チ26がONになっているか否かによって、エンジンと駆動
系とが非連結状態になっているか否かが判定される。

そして、このステップS130での判定がYESであれば、
このステップS140でアイドル判定回転数が高回転側のＡ
に設定され、爾後、次のステップS150でエンジン回転数
Neがアイドル判定回転数Ａ未満（Ｎ＜Ａ）であるか否か
が判定され、このステップS150での判定がNOでアイドル
判定回転数以上であると、フローはステップS40に移行
されて周知の通常点火時期制御が行なわれる。

一方、上記ステップS150での判定がYESでエンジン回
転数Neがアイドル判定回転数Ａより低ければ次のステッ
プS160〜ステップS210に進んで、周知のアイドル点火時
期制御が行なわれる。

また、前記ステップS130における判定がNOで、エンジ
ンと駆動系とが連結状態にあれば、ステップS220に進ん
で、ここでアイドル判定回転数が低回転側のＢにセット
され、爾後、つぎのステップS230でエンジン回転数Neが
アイドル判定回転数Ｂを下回っているか否かが判定され
る。そして、このステップS230での判定がNOでエンジン
回転数Neがアイドル判定回転数Ｂよりも高ければ、フロ
ーはステップS30に進んで周知の通常点火時期制御が行
なわれる。一方上記ステップS230での判定がYESでエン
ジン回転数Neがアイドル判定回転数Ｂよりも低ければ前
記ステップS160に進んで、周知のアイドル点火時期制御
が行なわれる。

従って、このようにしてなるエンジンの点火時期制御
装置では、第３図のタイムチャートに示すようにエンジ
ンと駆動系とが非連結状態になっているエンジンの無負
荷減速時には（一点鎖線で示す）、アイドル判定回転数
が高回転側に設定されて、高い回転数Ａから点火時期が
アイドル点火時期に遅角制御されるので、エンジン回転
数Neが確実にアイドル回転数まで低下され、アイドル回
転数への戻り不良が発生する虞がない。一方、エンジン
と駆動系とが連結状態になっている有負荷減速時には、
アイドル判定回転数が低回転側に設定されて低い回転数
Ｂから点火時期がアイドル点火時期に遅角制御されるの
で、低負荷低回転領域のエンジン出力が可及的に高く維
持される。

《効 果》 以上に説明したように本発明では、エンジンと駆動系
とが非連結状態になっているエンジンの無負荷減速時に
は、アイドル判定回転数が高く設定されて高い回転数か
ら点火時期が遅角制御されるので、エンジン回転数を確
実にアイドル回転数まで低下させることができ、アイド
ル回転数への戻り不良の発生を可及的に防止することが
できる。

また、エンジンと駆動系とが連結状態になっている有
負荷減速時には、アイドル判定回転数が低く設定されて
低い回転数から点火時期が遅角制御されるので、低負荷
回転領域のエンジン出力を可及的に高く維持することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るエンジンの点火時期制御装置の概
略構成図、第２図は第１図における制御回路により実行
される点火時期制御プログラムの内容を示すフローチャ
ート、第３図は本実施例による制御のタイムチャート図
である。 １……エンジン、７……スロットル弁 12……点火プラグ 14……ディストリビュータ 17……アイドルスイッチ、19……エアフロセンサ 25……制御回路、26……ギアスイッチ 27……クラッチスイッチ Ａ（14,17〜27）……運転状態検出手段 Ｂ（25〜27）……連結状態検出手段 Ｃ（25）……アイドル判定回転数設定手段 Ｄ（25）……制御器（制御回路25）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡野 隆行 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 実開 昭63−71477（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの運転状態を検出する運転状態検
   出手段と、 エンジンと駆動系との連結状態を検出する連結状態検出
   手段と、 該連結状態検出手段からの信号を受けて、連結状態が検
   出されているときにはエンジンのアイドル状態を判定す
   るためのアイドル判定回転数を低く設定する一方、非連
   結状態が検出されているときには前記アイドル判定回転
   数を高く設定するアイドル判定回転数設定手段と、 該アイドル判定回転数設定手段と前記運転状態検出手段
   とからの信号を受けて、エンジンの非アイドル状態が検
   出されているときには該エンジンの運転状態に応じた通
   常進角特性に基づく進角値で点火時期を制御する一方、
   アイドル状態が検出されているときには前記通常進角特
   性よりも遅角側に設定されたアイドル進角特性に基づく
   進角値で点火時期を制御する制御器と、 を備えたことを特徴とするエンジンの点火時期制御装
   置。