JP2810410B2 - エンジンの点火時期制御装置 - Google Patents

エンジンの点火時期制御装置

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    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
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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するもので
ある。
(従来技術) エンジン、特に自動車用エンジンにあっては、ノック
センサによってエンジンのノッキングを検出したとき
に、点火時期を遅角させるようにしたものが多くなって
いる。
このノックセンサを用いた点火時期制御は、一旦ノッ
キングを生じた後に行なわれる関係上、ノッキングを完
全に防止する上では十分ではない。このような観点か
ら、ノッキングを生じ易い運転状態が検出されたとき
は、見込み制御的に点火時期を所定量遅角させることが
考えられている。すなわち、ノッキングを生じ易くなる
加速時には、点火時期を所定量遅角させることが既に提
案されている(特開昭63−138164号公報参照)。そし
て、この加速時の遅角量というものは、加速検が出され
た時がもっとも大きくて、この後徐々に小さくなるよう
に設定されている。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、加速検出時から点火時期の遅角量を徐
々に小さくなるように設定したものでは、加速初期時に
ヘジテーションすなわち加速のもたつきを生じ易いもの
となっていた。このような原因を追求したところ、加速
初期時の遅角量が過大になり過ぎるためである、という
ことが判明した。この点を詳述すると、加速の検出は、
例えばアクセル開度の変化や吸入空気量の変化等をみる
ことによって行なわれるが、この加速検出から燃焼室内
の吸入空気量の増大すなわち燃焼圧力の増大というもの
は、若干の応答遅れを生じることになる。換言すれば、
加速検出時から数回後に点火される気筒においてもっと
もノッキングを生じ易いものとなる。このことは、もっ
ともノッキングし易い上記気筒の前に点火が行なわれる
気筒については、過遅角となり、この過遅角を原因とし
て上述のヘジテーションを生じることになっていた。
(発明の目的) 本発明は以上のような事情を勘案してなされたもの
で、加速時に点火時期を所定量遅角させるものを前提と
して、過遅角に起因する加速のヘジテーションを防止し
得るようにしたエンジンの点火時期制御装置を提供する
ことを目的とする。
(発明の構成) 上述の目的を達成するため,本発明にあっては次のよ
うな構成としてある。すなわち、加速時に点火時期を所
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、 あらかじめ加速検出後から最大遅角量とするまでの所
定点火回数を設定する設定手段を備え、 加速検出直後には前記最大遅角量よりも小さい中間遅
角量まで一気に遅角させて、その後該中間遅角量から前
記所定点火回数の点火までは遅角量が徐々に大きくなる
ように設定されている、 ような構成としてある。
上記構成を前提として、前記遅角量とエンジンの運転
状態に応じて設定される基本点火時期とに基づいて設定
される最終点火時期が、前記各点火回数毎に設定された
ガード値よりも遅角されないように規制する規制手段を
さらに備えたものとすることができる。
(発明の作用、効果) このような構成とすることにより、加速に起因するノ
ッキングを未然にかつ確実に防止しつつ、加速の初期時
についての過遅角を防止して加速性を満足させることが
できる。
請求項2によれば、最終点火時期が過遅角になってし
まうのを防止して、加速性向上の上でより好ましいもの
となる。
(実施例) 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明す
る。
第1図において、1は4サイクル往復動型とされたオ
ットー式のエンジン本体で、このエンジン本体1は、既
知のように、シリンダブロック2とシリンダヘッド3と
シリンダブロック2のシリンダ2a内に嵌挿されたピスト
ン4とにより、燃焼室5が画成されている。この燃焼室
5には、点火プラグ6が配置されると共に、吸気ポート
7、排気ポート8が開口され、この各ポート7、8は、
吸気弁9あるいは排気弁10により、エンジン出力軸と同
期して周知のタイミングで開閉される。
上記吸気ポート7に連なる吸気通路21には、その上流
側から下流側へ順次、エアクリーナ22、吸入空気量を検
出するエアフローメータ24、スロットル弁25、サージタ
ンク26、燃料噴射弁27が配設されている。また、前記排
気ポート8に連なる排気通路28には、その上流側から下
流側へ順次、空燃比センサ29、排気ガス浄化装置として
の三元触媒30が配置されている。
第1図中31はマイクロコンピュータによって構成され
た制御ユニットで、この制御ユニット31には、前記セン
サ24からの信号の他、スイッチあるいはセンサ32、33、
34および41からの信号が入力される。スイッチ32はスロ
ットル弁25が全閉にあることを検出するアイドルスイッ
チである。センサ33はエンジン冷却水温を検出するもの
である。センサ34はデストリビュータ36に付設されてク
ランク角すなわちエンジン回転数を検出するものであ
る。スイッチ41は、エンジン出力軸に連結された図示を
略す変速機が、トルクコンバータ付きの自動変速機であ
るかマニュアル操作される変速機であるかを判別するた
めのものである。より具体的には、スイッチ41は制御ユ
ニット31の所定端子をアースするか否かのスイッチとな
っており、トルクコンバータ付きの自動変速機が用いら
れている場合は、工場出荷前にスイッチ41が閉じられ、
その他のときはスイッチ41は開かれたままとされる。
また、制御ユニット31からは、所定の信号がイグナイ
タ37に出力される。すなわち、イグナイタ37に対して所
定の点火時期信号が制御ユニット31から出力されると、
点火コイル38の一次電流が遮断されてその二次側に高電
圧が発生され、この二次側の高電圧がデストリビュータ
36を介して点火プラグ6に供給されることになる。
制御ユニット31による制御の概要について、第2図を
参照しつつ説明する。
先ず、加速時における点火時期の遅角制御は、加速判
定がなされた後、実施例では点火回数で10回分行われ
る。このとき、遅角量は、加速判定直後の点火サイクル
(n=10)から3回目の点火サイクル(n=8)までは
徐々に大きくなり、その後は徐々に低下されて、10回目
の点火サイクル(n=1)では遅角量が零とされる。よ
り具体的には、遅角量は、加速判定直後の点火サイクル
から順次、13°、16°、20°、16°、14°、12°、9
°、6°、3°、0°というようにつまり、最大遅角量
(実施例では上述のように20°)は加速検出から3回目
(n=8)の点火時期となるが、加速検出直後の1回目
(n=10)の点火時期では、最大遅角量よりも小さい中
間遅角量(実施例では上述のように13°)まで一挙に遅
角され、この中間遅角量から徐々に最大遅角量へと遅角
量が大きくされる。これにより、加速検出時点が、ある
気筒の吸気行程前半のときであっても、ノッキングを未
然にかつ確実に防止することができる。すなわち、加速
検出時点において吸気行程前半にあった気筒では、吸気
充填量がかなり大きくなってノッキングがかなり生じ易
いものとなるが、上述のように加速検出直後の1回目の
点火時期において中間遅角量まで一挙に遅角されるの
で、ノッキングが確実に防止されることになる。そし
て、加速検出直後から数行程後の吸気行程に渡って吸気
が加速に応じた最大充填量へと徐々に大きくなるが、こ
の吸気充填量が徐々に大きくなるのに応じて遅角量が徐
々に大きくされることになって、ノッキングが防止され
ることになる。加速検出時が、ある気筒の吸気行程後半
のときは、吸気行程前半のときよりも吸気充填量は小さ
くなるが、このときでも、上記中間遅角量まで一挙に遅
角されるので、ノッキングの発生が未然にかつ確実に防
止される。
これに加えて、実施例では、上述した加速時の遅角制
御が行われるときは、最終点火時期というものにあらか
じめガード値を設定して、最終点火時期がこのガード値
よりも遅角側に設定されることを防止している。勿論、
このようなガード値は、各点火サイクル(n=10〜1)
毎に個々に設定される。このようなガード値を設けるこ
とにより、基本点火時期のバラツキによる過遅角が防止
される。なお、上述の遅角量とガード値とは、各点火サ
イクル毎に制御ユニット31(のROM)に記憶されてい
る。
次に、第3図のフローチャートを参照しつつ、点火時
期制御の詳細について説明する。なお、以下の説明でS
はステップを示し、また加速とは無関係なアイドル時や
始動時については省略してある。
先ず、S1において各センサからの信号が読込まれた
後、S2において、吸入空気量の変化量(増大量)ΔQが
あらかじめ設定した設定値α以上であるか否か、すなわ
ち加速時であるか否かが判別される。このS2の判別でYE
Sのときは、S3において遅角を行う点火時期のサイクル
番号nが10にセットされた後S4へ移行する。なお、この
サイクル番号nは、第2図に示すように、加速判定直後
の点火時期が10であり、以下、9、8、・・・1となっ
て、n=0となったときは加速用の遅角制御が終了した
ことを意味する。また、S2の判別でNOのときは、S3を経
ることなくS4へ移行する。
S4では、吸入空気量Qが、あらかじめ設定した所定値
β以下であるか否かが判別される。このS4の判別でYES
のときは、S5において前期サイクル番号nが0にリセッ
トされた後S6へ移行し、またS4の判別でNOのときはS5を
経ることなくS6へ移行する。このS4、S5の処理は、吸入
空気量の小さいときの加速時にはノッキングを生じる可
能性が無いとして、加速時の遅角を行わせないためにな
される。そして、S6では、既知のように吸入空気量Qと
エンジン回転とに基づいて、基本点火時期IGBが決定さ
れる。
S7においては、サイクル番号nが、0よりも大きいか
否かが判別される。このS7の判別でYESのときは、加速
時用の遅角制御を行うときになる。このときは、先ず、
S8において、基本点火時期IGBに、点火サイクル番号n
に相当する遅角量IGA(n)を加算することにより、修
正点火時期IGMが算出される。なお、実施例では、点火
時期を、上死点より前(進角方向)を一の値で示し、上
死点より後を十の値で示し、遅角量IGA(n)は十の値
とされる。この後、S9において、上記修正点火時期IGM
が、サイクル番号n毎に設定したガード値IGG(n)以
下であるか否かが判別される。このS9の判別でYESのと
きは、S10において最終点火時期が修正点火時期IGMとし
て設定される。また、S9の判別でNOのときは、S11にお
いて、最終点火時期IGFがガード値IGG(n)として設定
される。そして、S12において、最終点火時期IGFのタイ
ミングで点火が実行される。
S12の後は、S13において、サイクル番号nが0よりも
大きいか否かが判別される。このS13の判別でYESのとき
は、S14において、次の点火サイクルの点火時期設定の
ために、サイクル番号nが1つだけ減算されて、S1へ戻
る。また、S13の判別でNOのときは、加速時の遅角制御
終了ということで、そのままS1へ戻る。
加速時の遅角制御が終了したときは、S7の判別がNOと
なる。このときは、基本点火時期IGBをそのまま最終点
火時期IGFとして設定してもよいが、実施例では、この
基本点火時期IGBにもガード値を設けて(進角側、遅角
側の両方)、ガード値を越えて最終点火時期IGFの設定
がなされないようにしてある。このための処理が、S1
5、S16、S17、S18である。勿論、基本点火時期IGBがガ
ード値を越えないときは、S19において、この基本点火
時期IGBがそのまま最終点火時期IGFとして設定される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す系統図。 第2図は本発明の制御内容を図式的に示す図。 第3図は本発明の制御例を示すフローチャート。 1:エンジン 6:点火プラグ 24:センサ(吸入空気量) 31:制御ユニット 34:センサ(エンジン回転数) 37:イグナイタ 38:点火コイル
フロントページの続き (72)発明者 松野 祐司 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 特開 昭63−215876(JP,A) 特開 昭64−60776(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02P 5/15

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】加速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、 あらかじめ加速検出後から最大遅角量とするまでの所定
    点火回数を設定する設定手段を備え、 加速検出直後には前記最大遅角量よりも小さい中間遅角
    量まで一気に遅角させて、その後該中間遅角量から前記
    所定点火回数の点火までは遅角量が徐々に大きくなるよ
    うに設定されている、 ことを特徴とするエンジンの点火時期制御装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、 前記遅角量とエンジンの運転状態に応じて設定される基
    本点火時期とに基づいて設定される最終点火時期が、前
    記各点火回数毎に設定されたガード値よりも遅角されな
    いように規制する規制手段を備えている、 ことを特徴とするエンジンの点火時期制御装置。
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