JP2832264B2

JP2832264B2 - エンジンの点火時期制御装置

Info

Publication number: JP2832264B2
Application number: JP15454590A
Authority: JP
Inventors: 邦公南谷; 浩見吉岡; 有司志谷
Original assignee: Matsuda KK
Current assignee: Matsuda KK
Priority date: 1990-06-12
Filing date: 1990-06-12
Publication date: 1998-12-09
Anticipated expiration: 2013-12-09
Also published as: JPH0447167A

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。

（従来の技術）従来から、例えば特公平２−9183号公報に記載されて
いるように、エンジンのクランク角位置を周期的に検出
することによって回転周期を求め、該回転周期の変化か
らその先のエンジン回転の変化を予測し、この予測に基
づいて推定されるエンジン回転数に応じて次回の点火時
期を設定するようにした所謂周期予測による点火時期制
御の方法が知られている。この周期予測による点火時期
制御では、具体的には、例えばBTDC（上死点前）76゜と
かBTDC6゜とかいった特定のクランク角位置を検知する
クランク角センサの信号に基づいて、エンジンの回転周
期および回転位置を求め、この回転周期からエンジン回
転数を予測して点火時期を設定し、設定された点火時期
から逆算した時間をイグニッションコイルへの通電開始
および通電終了のタイマにセットすることによって点火
を行う。

（発明が解決しようとする課題）ところで、上記のような周知予測により点火時期の制
御を行うと、エンジンの回転周期の変動が大きい場合に
周期予測の誤差が大きくなってしまい、過進角や過遅角
になってエンジンの燃焼が悪化することが判明した。そ
こで、このような過進角や過遅角による燃焼悪化を防ぐ
ため、周期変動の大きい領域では上記周期予測のタイマ
制御による点火時期に補正を加えることが必要となる。
しかし、このようにエンジンの回転周期が急変するよう
な領域では、周期予測自体が困難であるため、上記タイ
マによる制御を中止し、固定的に、例えばクランク角同
期（例えばBTDC6゜）で点火を行うようにするほかに有
効な補正の方策がない。一般に、エンジン回転周期の変
動が大きい領域ではこのように点火時期を固定的に設定
する方が、周期予測による設定を行う場合よりもはるか
に誤差の少ない制御が行える。

ところが、周期予測による点火時期制御を行うものに
おいて、周期変動が大きい領域で上記のような固定的な
点火時期制御を行うようにした場合には、この周期変動
が大きい領域の中に始動時が含まれてしまうことから、
始動時においても同様に点火時期が固定されてしまう。
しかし、始動時というのは、回転周期の変動方向が専ら
立ち上がり側に一方向であるため、他の周期変動の大き
い領域と同じ固定点火時期としたのでは過遅角側にずれ
が大きくなり、かえって始動後の回転立ち上がりが悪化
してしまう。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、
周期予測によって点火時期を制御するエンジンの点火時
期制御装置において、エンジンの回転周期が急激に変動
する時の過進角および過遅角を防止し、かつ、始動後の
回転立ち上がりの悪化を防止することを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明に係るエンジンの点火時期制御装置の構成は、
第１図に示すとおりであって、エンジンのクランク角位
置を検出するクランク角センサと、該クランク角センサ
の出力から回転周期を求め、該回転周期の変化を予測し
て変化後のエンジン回転数を推定する周期予測手段と、
該周期予測手段によって推定されたエンジン回転数に基
づいて点火時期を設定する点火時期設定手段とを備えた
エンジンの点火時期制御装置において、前記回転周期の
急変状態を判定する周期急変判定手段と、該周期急変判
定手段の出力を受け、回転周期が急変した時に前記点火
時期設定手段による点火時期の設定から一定の点火時期
の設定に切り替える急変時設定手段と、始動後前記クラ
ック角センサの出力から算出されるエンジン回転数が所
定値に達したことを判定する始動判定手段と、該始動判
定手段の出力を受け、始動後エンジン回転数が前記所定
値に達するまでは前記急変時設定手段による一定の点火
時期の設定を禁止する禁止手段を備えたことを特徴とす
る。

（作用）周期予測手段は、エンジンのクランク角位置を検出す
るクランク角センサの出力から回転周期を求め、その回
転周期からその先の回転周期の変化を予測して、変化後
のエンジン回転数を推定する。そして、この周期予測手
段によって推定されたエンジン回転数に基づいて点火時
期設定手段により次回の点火時期が設定される。また、
周期急変判定手段により回転周期の急変状態が判定さ
れ、回転周期が急変した時には急変時設定手段により点
火時期の設定が一定の点火時期の設定に切り替えられ
る。ただし、エンジン始動時においては、始動後前記ク
ランク角センサの出力から算出されるエンジン回転数が
所定値に達したことが始動判定手段によって判定される
までは、急変時設定手段による一定の点火時期の設定が
禁止され、したがって、始動後エンジンの回転数が所定
値に達するまでは、周期変動が大きくても、周期予測に
よる設定によって点火時期制御が行われる。

（実施例）以下、実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の一実施例の全体のシステム図であ
る。同図に示すように、この実施例において、エンジン
１は、シリンダ２と、シリンダ２内を往復動するピスト
ン３と、シリンダ２の上部を覆うシリンダヘッド４とに
よって画成された燃焼室５を備え、シリンダヘッド４に
は、上記燃焼室５に開口する吸気ポート６および排気ポ
ート７が形成されている。そして、これら吸気ポート６
および排気ポート７を開閉する吸気弁８および排気弁９
が設けられ、また、燃焼室５頂部には点火プラグ10が配
設されている。そして、吸気ポート６に連通する吸気通
路11には、スロットル弁12が設けられ、該スロットル弁
12の上流には熱線式エアフローセンサ13が設けられてい
る。また、スロットル弁12の下流に形成されたサージタ
ンク14のさらに下流側に位置して、吸気ポート６近傍に
燃料噴射弁15が配設されている。また、排気ポート７は
排気通路16に連通している。

点火プラグ10は、配電器17を介してイグニッションコ
イル18に接続されている。イグニッションコイル18はコ
ントロールユニット19からの点火信号によって作動し、
配電器17を介して点火プラグ10を駆動する。また、コン
トロールユニット19は燃料噴射弁15に制御信号を出力す
る。

コントロールユニット19には、上記各制御信号の演算
のための情報として、配電器17に付設されたクランク角
センサからの回転信号，エアフローセンサ13からの吸入
空気量信号等が入力され、これら入力信号に基づいて点
火時期および燃料噴射量が設定される。そして、コント
ロールユニット19から点火信号がイグニッションコイル
18に出力され、また、噴射信号が燃料噴射弁15に出力さ
れて、点火および燃料噴射が行われる。

上記クランク角センサは、第３図（ａ）に示すよう
に、BTDC76゜で立ち上がってBTDC6゜で立ち下がるクラ
ンク角信号を出力する。コントロールユニット19は、こ
のクランク角信号を受け、クランク角180゜毎に出力さ
れる上記クランク角信号の立ち上がり点であるBTDC76゜
のクランク角位置において第３図（ｂ）に示すように通
電開始タイマをセットする。また、上記クランク角信号
に基づき、現在の回転周期と前回の回転周期から求めた
周期変化率に用いて次回に向けてのエンジン回転の変化
を予測し、その予測に基づいて次回の点火時期に相当す
るクランク角位置でのエンジン回転数を推定する。そし
て、その推定されたエンジン回転数に基づいてマップに
より目標点火時期を設定し、クランク角信号の立ち上が
り点であるBTDC76゜クランク角位置から上記目標点火時
期までの時間を逆算して、その時間を上記BTDC76゜のク
ランク角位置で第３図（ｃ）に示すように通電終了タイ
マにセットする。そして、第３図（ｄ）に示すように、
通常時には上記通電開始タイマが０となった時点で立ち
上がって上記通電終了タイマが０となった時点で立ち下
がる点火信号を出力し、イグニッションコイル18の一次
側に印加する。この点火信号の立ち下がり点で点火プラ
グ10に火花が飛び、点火が行われる。また、現在と前回
のエンジン回転周期の変化から周期急変判定が行われ、
周期急変時には、第３図（ｄ）に示すように両タイマの
起動時であるBTDC76゜で立ち上がりBTDC6゜で立ち下が
る点火信号が出力され、これによって、BTDC6゜のクラ
ンク角同期で点火が行われる。

また、上記周期急変判定は、始動後エンジン回転数が
アイドル目標回転数に達するまでは禁止される。すなわ
ち、第４図（ａ）に示すように、始動中のエンジン回転
数（ne）は低く、始動（完爆）すると急激に立ち上が
り、この間に周期変化（|dne/dt|）が第４図（ｂ）に示
すように周期急変判定値を越えるが、エンジン回転数
（ne）がアイドル目標回転数を越えるまでは上記のよう
に周期急変判定が禁止され、この間は上記タイマの設定
による点火時期制御が行われる。その結果、始動後の点
火時期は第４図（ｃ）に実線で示すように制御され、要
求点火時期に近付く。なお、同図で点線は周期急変判定
を禁止しない場合の点火時期を示す。周期急変判定を禁
止しない場合は、第３図（ｄ）のBTDC6゜で立ち下がる
点火信号によって固定的に制御されるため、遅角側への
ずれが大きくなる。また、始動後は、一旦アイドル目標
回転数を越えると、周期急変判定許可となる。そのた
め、周期変化が大きくなって周期急変判定値を越えると
周期急変判定が実行されて、点火時期はBTDC6゜のクラ
ンク角信号位置に固定される。

第５図は上記点火時期制御を実行するフローチャート
であって、スタートすると、まず、周期予測により推定
したエンジン回転数neを読み込み、吸気量Ｑを読み込
み、定数ＫにQ/neを乗じてエンジン負荷Ceを算出する。
そして、neとCeのマップから目標点火時期にthtigを設
定する。

つぎに、周期急変判定実行のフラグFstが０であるか
どうかを見る。そして、フラグFstが０であれば、エン
ジン回転数neがアイドル目標回転数n0を越えたかどうか
を判定する。そして、ne＞n0でないときは、周期急変判
定禁止ということで、そのまま、設定された目標点火時
期thtigによって点火制御を実行する。

neがn0を越えたというときは、フラグFstを１セット
し、周期急変判定のステップに進む。また、フラグFst
が０でない（すなわちフラグFstが前回以前に１にセッ
トされている）ときも、そのまま周期急変判定のステッ
プに進む。

周期急変判定では、まず、今回の回転数neと前回の回
転数ｎの差Δneを求め、つぎに、Δneが所定値DNより
大きいかどうかを判定する。そして、Δne＞DNであれ
ば、周期急変時ということで、点火時期thtigをBTDC6゜
に固定し、その固定されたthtigで点火制御を行う。ま
た、Δne＞DNでなければ、そのまま目標点火時期として
設定されたthtigで点火を行う。

（発明の効果）本発明は以上のように構成されているので、周期予測
によってエンジンの点火時期を制御するものにおいて、
周期急変時の過進角および過遅角を防止しつつ、始動時
における過遅角を防止して良好な始動性を確保すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、第２図は本発明の一実施
例の全体システム図、第３図および第４図は同実施例に
おける点火時期制御の特性を示すタイムチャート、第５
図は同実施例の点火時期制御を実行するフローチャート
である。 1:エンジン、10:点火プラグ、17:配電器（クランク角セ
ンサ）、18:イグニッションコイル、19:コントロールユ
ニット。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンのクランク角位置を検出するクラ
ンク角センサと、該クランク角センサの出力から回転周
期を求め、該回転周期の変化を予測して変化後のエンジ
ン回転数を推定する周期予測手段と、該周期予測手段に
よって推定されたエンジン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を備えたエンジンの点火時
期制御装置において、前記回転周期の急変状態を判定する周期急変判定手段
と、該周期急変判定手段の出力を受け、回転周期が急変
した時に前記点火時期設定手段による点火時期の設定か
ら一定の点火時期の設定に切り替える急変時設定手段
と、始動後前記クランク角センサの出力から算出される
エンジン回転数が所定値に達したことを判定する始動判
定手段と、該始動判定手段の出力を受け、始動後エンジ
ン回転数が前記所定値に達するまでは前記急変時設定手
段による一定の点火時期の設定を禁止する禁止手段を備
えたことを特徴とするエンジンの点火時期制御装置。