JP2884347B2 - 内燃機関の点火コイル通電制御装置 - Google Patents

内燃機関の点火コイル通電制御装置

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JP2884347B2 JP62020045A JP2004587A JP2884347B2 JP 2884347 B2 JP2884347 B2 JP 2884347B2 JP 62020045 A JP62020045 A JP 62020045A JP 2004587 A JP2004587 A JP 2004587A JP 2884347 B2 JP2884347 B2 JP 2884347B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は内燃機関の点火コイル通電制御装置に関し、
より具体的には点火コイルの通電時間の補正量をバッテ
リ電圧のみならず機関回転数に応じても相違させる如く
構成した内燃機関の点火コイル通電制御装置に関する。 (従来の技術) 火花点火式内燃機関においては点火コイルの変圧作用
を利用してその燃焼室内の混合気に点火しているが、車
載バッテリの電圧は運転状態に応じて変動するため従来
よりその変動に対する対策が種々採られており、その一
例として特公昭59−49425号公報記載の技術を挙げるこ
とが出来る。この従来例の場合バッテリ電圧が所定値未
満に低下した場合でも点火コイルの1次電流を所定値に
保つ如く制御している。 ところで、通電時間についてみても電圧の増減に応じ
て通電時間を増減することが従来より行われており、第
2図に示す如く検出電圧を基準値、例えば14Vと比較し
てそれより低位にあるときは所定の補正係数を乗じて通
電時間を延長すると共に、高位にあるときは減縮する如
く補正している。 (発明が解決しようとする課題) しかしながら、かかる従来手法の場合補正係数を電圧
変動のみに応じて決定しているため、第3図(a)に示
す如く機関回転数Neが高い場合補正した通電時間特性
(符号イ)が、点火コイルの最大許容通電時間TON-MAX
を超えてしまい、その結果非通電時間を十分取ることが
出来ず、点火を効果的に行うことが出来ない場合があっ
た。即ち、機関回転数Neに対して、同一の補正係数を乗
じた場合、高回転になるに従って点火間隔時間が短くな
る為、第3図(a)に示す如く、高回転側においては、
コイル通電許容時間が低回転側に比し短い値となってく
る。その為、高回転側においては、最終通電時間“イ”
がコイルの最大通電許容時間を越えてしまい、結果的に
非通電時間が十分取れなかった。 その点で、特開昭56−23564号および特開昭56−13575
4号公報記載の技術は、機関回転数の変動を勘案して通
電時間を決定するようにしているが、構成が複雑であっ
た。 従って、本発明の目的は従来技術の上述した欠点を解
決することにあり、第4図(a)に示す如く高回転域に
おける通電特性を低電圧領域で減衰せしめ、結果として
最大許容通電時間TON-MAXを超えることがないようにし
た通電特性に基づいて点火コイルの通電を制御すると共
に、構成としても簡易な内燃機関の点火コイル通電制御
装置を提供することにある。尚、第3図(b)に示す如
く低回転域においてはかかる不都合は生じないので、低
回転域での通電特性は、本発明においても第4図(b)
に示す如く、従来通りとする。この場合、高回転域にお
ける通電特性は、低回転域に比し補正係数を小さな値と
すると共に、第5図に示す如く低電圧領域における補正
係数はバッテリ電圧VBが小さくなるに従って増加させ
ても良く、或いは第6図に示す如くフラットとしても良
い。尚、いずれにしても補正後の通電特性が最低要求通
電時間TON-MINを下廻らない程度とする。 (課題を解決するための手段及び作用) 上記の目的を達成するために本発明に係る内燃機関の
点火コイル通電制御装置は第1図に示す如く、内燃機関
の機関回転数を検出する機関回転数検出手段10、前記内
燃機関の点火コイルを通電するバッテリの電圧を検出す
るバッテリ電圧検出手段11、前記検出された機関回転数
に少なくとも基づいて前記点火コイルの通電時間の基本
値を決定する通電時間基本値決定手段12、前記バッテリ
電圧の低下を補償するための補正係数を設定する補正係
数設定手段14、前記基本値に設定された補正係数を乗算
して通電時間を決定する通電時間決定手段15、および決
定された通電時間に基づいて前記点火コイルへの通電を
制御する通電制御手段16、を備えると共に、前記補正係
数が、所定機関回転数を基準に区分された高低2種の機
関回転領域ごとに設けられ、前記決定される通電時間
が、各回転域における点火エネルギを貯えるのに必要な
点火コイルの非通電時間を確保するための最大許容通電
時間より小さくなるような値の範囲内において、バッテ
リ電圧の低下につれて増大するように設定される如く構
成した。 (実施例) 以下、添付図面に即して本発明に係る内燃機関の点火
コイル通電制御装置の実施例を説明する。 同図に示す如く、図示しない内燃機関(6気筒とす
る)のクランク軸乃至はカム軸(共に図示せず)等の近
傍には、電磁ピックアップ等よりなるクランク角センサ
20が配され、クランク角720度毎に気筒判別信号を、120
度毎にTDC信号を、又それを細分した適宜角度毎に単位
角信号を発生する。該3種の信号は制御ユニット22に入
力され、そこで波形整形回路24を介して波形整形され
る。該波形整形回路24の次段にはマイクロ・コンピュー
タ26が接続され、該回路24の出力は入力インタフェース
回路26aに入力される。又、該内燃機関の吸入空気路
(図示せず)のスロットル弁(図示せず)下流の適宜位
置には該空気路の絶対圧力を検出する圧力センサ28及び
吸入空気の温度を検出する吸気温センサ30が設けられる
共に機関冷却水通路(図示せず)の適宜位置には冷却水
温を検出する水温センサ32が設けられ、これらのセンサ
出力はレベル修正回路34を介して適宜増幅された後、A/
D変換回路26bを介してマイクロ・コンピュータ26内に入
力される。更に、バッテリ36からは電圧信号が送出さ
れ、該信号もレベル修正回路34及びA/D変換回路26bを介
してマイクロ・コンピュータ26内に入力される。マイク
ロ・コンピュータ26においてCPU26cは、かかる検出値に
基づいてROM26d及びRAM26eを用いて通電時間及び点火時
期を演算し、出力インタフェース回路26fを介して後段
の駆動回路38に出力する。該回路38は主としてパワー・
トランジスタ38aよりなり、該マイクロ・コンピュータ2
6の出力信号によってオンし、点火コイル40の1次コイ
ルにバッテリ36より通電せしめる。該トランジスタ38a
は、マイクロ・コンピュータ26よりの出力信号がロー・
レベルに落ちた時点でオフして点火コイル40の2次コイ
ルに高電圧を発生せしめ、該高電圧はディストリビュー
タ42を介して所定の気筒の点火プラグ44の電極間を放電
して点火せしめる。尚、前記マイクロ・コンピュータ26
のROM26d内には機関回転数で検索する通電時間基本値T
ON-BASICが記憶値として格納されると共に、第2図に示
した如き電圧補正係数k VBが同様に記憶値として格納さ
れている。又、電圧補正係数k VBの場合、基本値TON-B
ASICに乗じた結果の通電特性が、第5図乃至は第6図に
示す如くになる様に設定されていると共に、機関回転数
により区別される高回転域用の電圧補正値k VB-hi及び
低回転域用の電圧補正係数k VB-lowの2種が格納されて
いるものとする。 続いて、第8図のフロー・チャートを参照して本発明
に係る装置の動作を説明する。尚、この演算は、TDC等
の所定角度で起動されるものとする。 先ず、ステップ50において前記クランク角センサ20の
出力する単位角信号より機関回転数Neを検出してROM26d
内の記憶値を検索し、通電時間基本値TON-BASICを読み
出す。続いて、ステップ52においてバッテリ36の電圧V
Bを検出する。 続いて、ステップ54において、ステップ50で算出した
機関回転数Neが所定基準値Ne−refを超えているか否か
を判断し、超えている場合は高回転域にあるものとして
高回転域用補正係数k VB-hiを選択し、ステップ52で検
出したバッテリ電圧値VBから補正係数k VBを設定し
(ステップ56)、超えていない場合は低回転域用補正値
k VB-lowから補正係数k VBを設定する(ステップ58)。
尚、この所定基準値Ne−refは、補正後の通電特性が前
記最大許容通電時間T ON-MAXを上廻るに至る機関回転数
を実験により確認して求めるが、例えば4000rpmとす
る。 続いて、ステップ60において基本値TON-BASICに補正
係数k VBを乗じて最終的な通電時間TONを算出する。続
いて、ステップ62において該通電時間TONを角度に変換
して通電角θT-ONを求めた後120度より減算して非通電
角θT-OFFを算出し、該非通電角が終了した時点で前記
トランジスタ38aをオンして通電を開始する(ステップ6
4)。 尚、上記フロー・チャートに図示しなかったが、同時
に機関回転数Ne及び絶対圧力P baよりROM26d内のマップ
値を検索して点火時期基本値θbを算出し、水温TW,吸
気温Ta等から補正値θkを算出して両者を合算して点火
時期θigを算出し、所定角度で前記トランジスタ38aを
オフせしめて点火することは云うまでもない。又、通電
時間間等の制御に際し、前記クランク角センサにその単
位角信号を1度毎に出力せしめて直接角度をもって行っ
ても良く、或いは単位角信号は30度程度に止めてその間
の周期を計測し、角度を一旦時間に変換して行っても良
い。 (発明の効果) 内燃機関の機関回転数を検出する機関回転数検出手
段、前記内燃機関の点火コイルを通電するバッテリの電
圧を検出するバッテリ電圧検出手段、前記検出された機
関回転数に少なくとも基づいて前記点火コイルの通電時
間の基本値を決定する通電時間基本値決定手段、前記バ
ッテリ電圧の低下を補償するための補正係数を設定する
補正係数設定手段、前記基本値に設定された補正係数を
乗算して通電時間を決定する通電時間決定手段、および
決定された通電時間に基づいて前記点火コイルへの通電
を制御する通電制御手段、を備えると共に、前記補正係
数が、所定機関回転数を基準に区分された高低2種の機
関回転領域ごとに設けられ、前記決定される通電時間
が、各回転域における点火エネルギを貯えるのに必要な
点火コイルの非通電時間を確保するための最大許容通電
時間より小さくなるような値の範囲内において、バッテ
リ電圧の低下につれて増大するように設定される如く構
成したので、補正した通電時間が高回転域で、結果とし
て、最大許容通電時間を上廻ることがないと共に、最低
要求通電時間を下廻ることもないため、高回転域におい
ても必要な非通電時間を十分確保することが出来、正確
に点火することが出来る利点を備える。また構成として
簡易である。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明に係る内燃機関の点火コイルの通電制御
装置のクレーム対応図、第2図は従来技術におけるバッ
テリ電圧の変動による通電時間の補正を示す説明グラフ
図、第3図(a)(b)は従来技術における最大許容通
電時間TON-MAX及び最低要求通電時間TON-MINに対する
通電時間の補正特性を示す説明グラフ図、第4図(a)
(b)は本発明における最大許容通電時間TON-MAX及び
最低要求通電時間TON-MINに対する通電時間の補正特性
を示す説明グラフ図、第5図は第4図に示した2種の高
低回域における通電特性曲線を併せて示す説明グラフ
図、第6図は本発明の別の通電特性曲線を示す説明グラ
フ図、第7図は本発明に係る内燃機関の点火コイル通電
制御装置の構成を示すブロック図および第8図は本発明
に係る装置の動作を示すフロー・チャートである。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.a.内燃機関の機関回転数を検出する機関回転数検出
    手段、 b.前記内燃機関の点火コイルを通電するバッテリの電圧
    を検出するバッテリ電圧検出手段、 c.前記検出された機関回転数に少なくとも基づいて前記
    点火コイルの通電時間の基本値を決定する通電時間基本
    値決定手段、 d.前記バッテリ電圧の低下を補償するための補正係数を
    設定する補正係数設定手段、 e.前記基本値に設定された補正係数を乗算して通電時間
    を決定する通電時間決定手段、 および f.決定された通電時間に基づいて前記点火コイルへの通
    電を制御する通電制御手段、 を備えると共に、前記補正係数が、所定機関回転数を基
    準に区分された高低2種の機関回転領域ごとに設けら
    れ、前記決定される通電時間が、各回転域における点火
    エネルギを貯えるのに必要な点火コイルの非通電時間を
    確保するための最大許容通電時間より小さくなるような
    値の範囲内において、バッテリ電圧の低下につれて増大
    するように設定されることを特徴とする内燃機関の点火
    コイル通電制御装置。
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