JP2793017B2 - 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関し、特にア
イドル運転時に点火時期を遅角させるものに関する。

（従来の技術） 従来より、アイドル安定性を向上させる等のためにア
イドル運転時に点火時期を遅角させるようにした点火時
期制御装置として、例えば特開昭60−17268号公報に開
示されるように、アイドル運転時に点火時期を遅角させ
るようにして排気ガス浄化の促進とともにアイドル安定
性を得るようにしたものが知られている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記のようにアイドル運転時に点火時期を
遅角させるようにしたものにおいては、アイドル運転か
らオフアイドル運転へ移行するとき、点火時期はオフア
イドル運転の最適点火時期例えばMBTになるように、そ
れまでのアイドル運転時の点火時期の遅角量即ちアイド
ルリタード量を解除するために進角させることになる。
その場合、アイドルリタード量を速やかに減衰すると、
急な点火進角によるエンジン回転の急上昇が起こる。そ
のため、車両の発進時においては、アクセルの踏み込み
量に対応する回転上昇に加えて上記点火進角による急な
回転上昇が加わり回転が吹き上がることになるため、車
両の発進が運転者の予想以上に急な発進となる。また、
そのとき運転者があわててアクセルを戻すとエンストを
発生するなど、車両の発進性が悪化することになる。

一方、上記車両の発進性の悪化を防止するために、ア
イドルリタード量の減衰をゆっくりと行うと、レーシン
グ時等エンジンを空吹ししたりするときに点火時期はア
イドルリタード量が残ったままで緩慢なエンジン回転の
上昇を示し、回転吹き上がりが良くないという印象を与
えることになる。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、アイドル運転時に点火時期を
所定量遅角させるようにしたエンジンの点火時期制御装
置において、アイドル運転からオフアイドル運転へ移行
する場合に、アイドルリタード量の減衰の速さをエンジ
ンの負荷状態に応じて変化させることにより、レーシン
グ時等でのエンジン回転の吹き上がりの悪化を招くこと
なく、車両の発進時にエンジン回転が急激に吹き上がる
のを防止することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明では、アイドル運
転からオフアイドル運転へ移行するとき、エンジンの負
荷状態が有負荷のときは無負荷のときに対してアイドル
リタード量の減衰を遅くするようにしている。

具体的に、本発明が講じた解決手段は、アイドル運転
時に点火時期を所定量遅角させるように制御するエンジ
ンの点火時期制御装置を前提とする。そして、第１図に
示すように、エンジン運転状態がアイドル運転からオフ
アイドル運転へ移行するときを検出するオフアイドル検
出手段32と、エンジンの負荷状態を検出する負荷検出手
段37と、上記オフアイドル検出手段32の出力を受け、ア
イドル運転からオフアイドル運転へ移行するとき、その
ときの上記負荷検出手段37で検出されるエンジンの負荷
状態が有負荷のときは無負荷のときに対して、上記アイ
ドル運転時の点火時期の遅角量の減衰を遅くするように
制御する制御手段40とを備える構成としている。

（作用） 上記の構成により、本発明では、点火時期が所定量遅
角されているアイドル運転からオフアイドル運転へ移行
するとき、上記アイドル運転時の点火時期の遅角量であ
るアイドルリタード量は減衰されて解除される。その場
合、制御手段40によって、エンジンの負荷状態が有負荷
のときは無負荷のときに対して、アイドルリタード量の
減衰が遅くなるように制御される。このため、車両の発
進時においては、エンジンはアイドル運転からオフアイ
ドル運転へ移行し、且つトランスミッションと駆動連結
されて有負荷状態となるので、このときのアイドルリタ
ード量の減衰はゆっくりと行われることになって急な点
火進角によるエンジン回転の急上昇が回避される。した
がって、車両の発進時にアイドルリタード量の急激な解
除に伴うエンジン回転の急激な吹き上がりが防止され
る。またレーシング時等では、エンジンはアイドル運転
からオフアイドル運転へ移行するが、トランスミッショ
ンとは駆動連結されずエンジンは無負荷状態となるの
で、このときのアイドルリタード量の減衰は速やかに行
われ、点火時期の遅れによるエンジン回転上昇の緩慢さ
はなく、レーシング時のエンジン回転の吹き上がりの悪
化を招くことはない。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の実施例に係る点火時期制御装置を備
えたエンジンを示す。このエンジンにはマニュアル式ト
ランスミッションが連結されている。第２図において、
１はエンジンで、このエンジン１は、シリンダ２を形成
するシリンダブロック３と、このシリンダブロック３の
上面に接合されたシリンダヘッド４と、シリンダ２内を
往復動するピストン５とを有し、上記シリンダ２内には
シリンダヘッド４の下面及びピストン５の頂面で区画さ
れる燃焼室６が形成されている。この燃焼室６に臨ませ
て点火プラグ７が設けられている。８は点火用の二次電
圧を発生させる点火コイル、９はエンジンの出力軸に駆
動連結され且つ上記点火プラグ７及び点火コイル８に接
続されたディストリビュータであって、点火コイル８か
らの二次電圧を燃焼行程となる気筒の点火プラグ７に配
電するものである。

上記燃焼室６には吸気通路10が接続され、その燃焼室
６への開口部には吸気弁11が設けられ、所定のタイミン
グでもって燃焼室６に吸気を導入するようにしている。
この吸気通路10には上流から順に、吸入空気量を調節す
るためのスロットル弁12、吸気脈動の吸収等を行うため
のサージタンク13及び燃料を噴射供給するインジェクタ
14が配設されている。さらに、上記吸気通路10には、ス
ロットル弁12をバイパスするバイパス通路15が設けら
れ、このバイパス通路15の途中には、バイパス通路15を
流通するバイパス吸気量を調整する制御弁16が配置され
ている。そして、アイドル運転時、上記制御弁16がデュ
ーティ制御されてバイパス吸気量を調整することでエン
ジン１への吸入空気量が調整されアイドル回転数が調整
される。

また、上記燃焼室６には排気通路17が接続され、その
燃焼室への開口部には排気弁18が設けられ、所定のタイ
ミングでもって燃焼室６から排気を排出するようにして
いる。この排気通路17には、排気浄化用のキャタリスト
19が設けられている。

上記点火コイル８、インジェクタ14及び制御弁16はCP
Uを内蔵したコントロールユニット50によってその作動
が制御される。

更に、第２図において、30はスロットル弁12上流側で
吸気温度を検出する吸気温センサ、31は吸入空気量を検
出するホットワイヤ式のエアフローセンサ、32はスロッ
トル弁12の全閉時にON信号を出力するオフアイドル検出
手段としてのアイドルスイッチ、33はスロットル弁12の
開度を検出するスロットルポジションセンサ、34はエン
ジン冷却水温度を検出する水温センサ、35は排気通路17
のキャタリスト19上流側に配置され排気中の酸素濃度を
検出するO₂センサ、36はクランク角の検出によりエンジ
ン回転数を検出する回転数センサ、37はクラッチがエン
ジン１とマニュアル式トランスミッション60との動力伝
達を遮断したときにON信号を出力する負荷検出手段とし
てのクラッチスイッチである。

そして、上記各センサ及びスイッチ類30〜37の出力信
号は上記コントロールユニット50に入力されている。

このエンジン１では、アイドル運転時に点火コイル８
の作動を制御することにより点火時期を制御して、エン
ジン回転数が目標回転数になるようにフィードバック制
御が実行されている。この場合、点火時期を進角あるい
は遅角させてエンジン回転数の調整を行うためにアイド
ル運転時の基本点火時期は、第４図に示すように、通常
の運転時で最大トルクを得る点火時期（MBT）より所定
量Retだけ遅角させたところとなっており、ここを中心
に進角あるいは遅角させることでエンジン回転数の調整
が行われる。よって、結果的にアイドル運転時では点火
時期は所定量遅角されていることになる。

次に、上記コントロールユニット50において点火コイ
ル８の作動制御による点火時期の制御を第３図のフロー
チャートに基づいて説明する。同図において、スタート
後、まずステップS₁でエアフローセンサ30の出力信号に
基づいて吸入空気量Ｑを演算し、次にステップS₂で回転
数センサ36の出力信号に基づいてエンジン回転数Neを演
算する。そして、ステップS₃でそのときのエンジンに要
求される基本点火時期Ig′を求める。これは燃焼室内へ
の吸気充填量によって決まり、上記吸入空気量Ｑとエン
ジン回転数Neとによってマップ化されており、このマッ
プより求めたものに補完計算して求める。次に、ステッ
プS₄でアイドルスイッチ32がONであるか否かを判定す
る。これはアイドル運転時であるか否かを判定するもの
で、アイドル運転時であるYESのときは、点火時期の制
御によってエンジン回転数Neが目標回転数N₀になるよう
にフィードバック制御を実行するべく、ステップS₁₂へ
進む。ステップS₁₂では、まず点火時期によるエンジン
回転数のフィードバック制御をするために第４図に示す
所定の点火時期遅角量であるアイドルリタード量Retを
初期値Ret0にセットする。そして、ステップS₁₃で点火
時期のフィードバック補正量IgF/Bを演算する。これ
は、上記エンジン回転数Neの目標回転数N₀からの回転偏
差△Neを算出し、この△Neにより第５図に示すマップか
らフィードバック補正量の偏差△IgF/Bを求め、この偏
差△IgF/Bを前回のフィードバック補正量IgF/B_(n-1)に
加算してフィードバック補正量IgF/Bを求めるものであ
る。次に、ステップS₁₄で最終点火時期Igを上記ステッ
プS₃で求めた基本点火時期Ig′にフィードバック補正量
IgF/Bを加算し、更に上記アイドルリタード量Retを減算
して求める。そして、ステップS₁₅へ進んで、この最終
点火時期Igを点火コイル８に出力し点火を実行して終了
する。一方、ステップS₄でアイドル運転時でないNOのと
きはオフアイドル運転であるのでステップS₅に進み、そ
れまでのアイドル運転時でのアイドルリタード量Retが
零であるか否かを判定する。ここで、アイドルリタード
量Retが零であるYESのときはそのままステップS₁₅へ進
み、上記ステップS₃で求めた基本点火時期Ig′を点火コ
イル８に出力して点火実行し終了する。一方、ステップ
S₅でアイドルリタード量Retが零でないNOのときは、オ
フアイドル運転時にもかかわらず、まだアイドルリター
ド量Retが残っているときであり、これは即ち、点火時
期がアイドル運転時のものからオフアイドル運転時のも
のへ移行する過渡期であり、このアイドルリタード量Re
tを零に減衰させるべくステップS₆へ進む。ステップS₆
ではクラッチスイッチ37がONであるか否かを判定する。
この判定はクラッチがつながっているか否かを判定する
ことにより、トランスミッションのギヤがIN状態である
かニュートラルであるかを判別するものである。ここ
で、クラッチスイッチがOFFでNOのときは、クラッチが
つながっており、この場合、エンジンがアイドル運転か
らオフアイドル運転へ移行し且つクラッチがつながって
いるときであるのでトランスミッションのギヤはニュー
トラル時であると判断され、エンジンはトランスミッシ
ョンへの動力の伝達がなく無負荷状態である。このとき
はステップS₇へ進み、アイドルリタード量Retを減衰値
αだけ減じたものにセットしてステップS₉へ進む。一
方、ステップS₆でクラッチスイッチがONであるYESのと
きは、クラッチが切られており、この場合、アイドル運
転からオフアイドル運転へ移行し且つクラッチが切られ
ているときであるので、トランスミッションのギヤはIN
状態にされ車両を発進させようとするときであると判断
され、エンジンはトランスミッションへ動力を伝達する
有負荷状態となる。このときはステップS₈へ進み、アイ
ドルリタード量Retを減衰値βだけ減じたものにセット
してステップS₉へ進む。ここで、上記減衰値αとβとの
大小はα＞βとなっており、アイドルリタード量Retは
ギヤがニュートラル時には速やかに減衰され、ギヤINの
車両発進時にはゆっくりと減衰されるようになってい
る。そして、ステップS₉では上記アイドルリタード量Re
tが零以上であるか否かを判定する。これはアイドルリ
タード量の解除が完了したかどうかを判定するもので、
零以上であるYESのときはステップS₁₀へ進み、最終点火
時期Igを上記基本点火時期Ig′から上記アイドルリター
ド量Retを減算して求め、ステップS₁₅でこの最終点火時
期Igを点火コイルに出力して点火実行し終了する。そし
て、上記ステップS₉での判定がNOになるまでこれを繰り
返す。一方、ステップS₉でアイドルリタード量Retが零
より小さくなったNOのときは、ステップS₁₁へ進み、ア
イドルリタード量Retを零にセットし、ステップS₁₅へ進
んで上記基本点火時期Ig′を点火コイル８に出力して点
火実行し終了する。

以上のフローにおいて、ステップS₄〜S₁₁によりアイ
ドルスイッチ32の出力を受け、アイドル運転からオフア
イドル運転へ移行するとき、そのときの負荷検出手段と
してのクラッチスイッチ37で検出されるエンジンの負荷
状態が有負荷のときは無負荷のときに対して、アイドル
運転時の点火時期の遅角量の減衰を遅くするように制御
する制御手段40を構成している。

また、このエンジン１では、上記点火時期によるアイ
ドル回転数のフィードバック制御と共にアイドル運転時
に制御弁16の作動を制御することによりバイパス吸気量
を調整して、エンジン回転数Neが目標回転数N₀になるよ
うにフィードバック制御することが併用されている。こ
の制御弁16によるアイドル回転数のフィードバック制御
の場合も上記点火時期制御によるフィードバック制御の
場合と同様に、回転偏差△Neから第５図と同様の特性を
有するマップによりフィードバック補正量の偏差△GFB
を求め、これによってフィードバック補正量GFBを演算
し、更に最終制御量Ｇを求めて、これを制御弁16に出力
しバイパス吸気量が制御されエンジン回転数が調整され
ている。

したがって、上記実施例では、アイドル運転時に点火
時期を制御してエンジン回転数Neが目標回転数N₀になる
ようにフィードバック制御が実行されており、その場
合、点火時期は所定量遅角させたところを基本点火時期
とするようにアイドルリタード量Retが設定されてい
る。つまり、このアイドルリタード量Retだけ遅角され
ている。このため、アイドル運転からオフアイドル運転
へ移行する場合に、上記アイドルリタード量Retを解除
するべく所定の減衰値でもってアイドルリタード量Ret
を減衰させるようにするが、その減衰値はトランスミッ
ションのギヤがニュートラルの場合とIN状態の場合とで
異なえており、ギヤがニュートラルの場合は大きな減衰
値αによって速やかにアイドルリタード量Retを減衰さ
せ、ギヤがIN状態の場合は小さな減衰値βによってゆっ
くりとアイドルリタード量を減衰させている。これによ
って、第６図に示すようにギヤがニュートラルのときに
アイドル運転からオフアイドル運転へ移行するような例
えばレーシング時等では、点火時期は速やかに進角され
てアイドルリタード量に起因した点火時期の遅れによる
エンジン回転上昇の悪化を招くことはない。また、ギヤ
IN状態でアイドル運転からオフアイドル運転へ移行する
ような車両の発進時には、第６図の破線で示されるよう
にアイドルリタード量はゆっくり減衰され点火時期はゆ
っくり進角されるので、急な点火進角によるエンジン回
転の急上昇、つまりエンジン回転の急激な吹き上がりを
防止することができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のエンジンの点火時期制
御装置によれば、点火時期が所定量遅角されたアイドル
運転からオフアイドル運転へ移行する場合、上記点火時
期の遅角量であるアイドルリタード量を、エンジンが有
負荷状態のときは無負荷状態のときに対して遅く減衰さ
せるため、レーシング時等でのエンジン回転の吹き上が
りの悪化を招くことなく、車両の発進時にはアイドルリ
タード量の急激な解除に伴うエンジン回転の急激な吹き
上がりを防止することができる。よって、レーシング時
の良好な回転フィーリングと車両発進時のスムーズさと
を両立させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。第２図
〜第６図は本発明の実施例を示し、第２図はその全体概
略構成図、第３図はコントロールユニットにおける点火
時期の制御を示すフローチャート図、第４図は点火時期
とトルクとの関係を示す特性図、第５図はフィードバッ
ク補正量のマップ図、第６図は点火時期の時間変化の特
性を示すタイムチャート図である。 １……エンジン ７……点火プラグ ８……点火コイル ９……ディストリビュータ 15……バイパス通路 16……制御弁 32……アイドルスイッチ（オフアイドル検出手段） 37……クラッチスイッチ（負荷検出手段） 40……制御手段 50……コントロールユニット 60……トランスミッション

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アイドル運転時に点火時期を所定量遅角さ
   せるように制御するエンジンの点火時期制御装置におい
   て、 エンジン運転状態がアイドル運転からオフアイドル運転
   へ移行するときを検出するオフアイドル検出手段と、 エンジンの負荷状態を検出する負荷検出手段と、 上記オフアイドル検出手段の出力を受け、アイドル運転
   からオフアイドル運転へ移行するとき、そのときの上記
   負荷検出手段で検出されるエンジンの負荷状態が有負荷
   のときは無負荷のときに対して、上記アイドル運転時の
   点火時期の遅角量の減衰を遅くするように制御する制御
   手段と 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。