JPH0158342B2 - - Google Patents

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JPH0158342B2
JPH0158342B2 JP59237831A JP23783184A JPH0158342B2 JP H0158342 B2 JPH0158342 B2 JP H0158342B2 JP 59237831 A JP59237831 A JP 59237831A JP 23783184 A JP23783184 A JP 23783184A JP H0158342 B2 JPH0158342 B2 JP H0158342B2
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JP
Japan
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level
ignition timing
signal
internal combustion
combustion engine
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JP59237831A
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JPS61116072A (ja
Inventor
Kyugo Hamai
Hiroki Kawajiri
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0158342B2 publication Critical patent/JPH0158342B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • 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
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/1502Digital data processing using one central computing unit
    • F02P5/1506Digital data processing using one central computing unit with particular means during starting
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(技術分野) 本発明は、内燃機関の点火装置に関する。 (従来の技術) 火花点火式の内燃機関に使用される点火装置に
は、種々の運転条件にあつても混合気を確実に着
火させ得る点火エネルギを発生させるとともに、
その点火タイミングが適切であることが要求され
る。特に、ストール時等のようにエンジンの自力
持続運転が継続できるか否かの境となるような運
転領域ではこの種の要求が強い。 従来の内燃機関の点火装置としては、例えば
「内燃機関vol19、No.243」P41〜48、1980年11月
(山海堂発行)に記載されたものがあり、第12
〜17図のように示される。第12図において、
1は点火コイルであり、点火コイル1の1次側に
はバツテリ2からの直流電圧Vbがイグニツシヨ
ンスイツチ3を介して1次電流i1として供給され
るとともに、この1次電流i1はいわゆるフルトラ
タイプと称される点火制御回路4により所定のタ
イミングで断続制御される。そして、点火コイル
1は1次電流i1の遮断時2次側に高圧パルスPiを
発生させ、この高圧パルスPiはデイストリビユー
タ5を介して各気筒の点火プラグ6に分配、供給
され混合気を着火させる。 このようなフルトラタイプの点火装置は、1次
電流i1の断続を無接点で行いメンテナンスの面で
有利なことや低速から高速まで安定した点火性能
が得られるなどの特徴を有する。 しかしながら、この装置にあつても低回転域に
おいてエンジンのストールを有効に防止するとい
う点では未だ不十分であつた。 そこで、本発明者はその原因と有効な対策につ
いての考案を試みた結果、詳細を後述するような
大きな原因、を把握するとともに、これらの
原因、に対する有効な着目点′、′を得
た。 次に、上記問題点の背景となる点火制御回路4
について詳述する。 点火制御回路4は機能面から大きく分けてバイ
アス回路11、通電時間制御回路12、増幅回路
13、パワートランジスタQp、ツエナーダイオ
ードD1,D2および抵抗R1〜R5により構成
される。バイアス回路11には点火時期検出回路
14から点火時期信号Siが入力されており、点火
時期検出回路14はロータ15とピツクアツプコ
イル16により構成される。ロータ15は気筒数
に応じた突起部15aを有しており、このロータ
15の回転によりピツクアツプコイル16周囲の
磁束が変化してピツクアツプコイル16に起電力
が発生する。この起電力は各気筒の燃焼サイクル
に同期した点火時期信号Siとして外部に取り出さ
れ、バイアス回路11に入力される。バイアス回
路11は抵抗R6〜R8、ダイオードD3〜D5
およびコンデンサC1により構成され、後述のト
ランジスタQ1がON/OFF作動する境界の電
圧、すなわちバイアス電圧Blを設定するととも
に、点火時期信号Siをバイアス電圧Blと比較しSi
>BlのときはSiをそのままトランジスタQ1に
出力し、Si>Blのときはその出力を停止する。
なお、バイアス電圧Blは電源電圧(バツテリ2
の電圧に相当する)Vbが低いとき(例えば、始
動時)のバイアスレベルであり(後述の第13図
a参照)、以下、説明の便宜上これをローバイア
スBl(第1のレベルに相当)という。通電時間制
御回路12はトランジスタQ1,Q2、コンデン
サC2、抵抗R9およびツエナー・ダイオードD
6により構成され、Si>Blなる条件下で点火時
期信号Siが入力されるとトランジスタQ1を
ON、トランジスタQ2をOFFとし、Si>Blなる
条件下ではトランジスタQ1をOFF、トランジ
スタQ2をONとする。増幅回路13はトランジ
スタQ3により構成され、上記トランジスタQ2
のON/OFFに応答してトランジスタQ3を逆の
動作、すなわち、OFF/ONする。パワートラン
ジスタQpはトランジスタQ3のOFF/ONに応
答してON/OFFし点火コイル1の1次電流i1
通電/遮断する。一方、通電時間制御回路12の
トランジスタQ1のバイアスレベルはパワートラ
ンジスタQpの過電流を防止するため、電源電圧
Vpが高いときにはツエナー・ダイオードD6と
抵抗R9によりハイバイアスBhに設定される。
すなわち、電源電圧Vbが高いとき(例えば、通
常運転時でVb≧9Vのとき)は、ツエナー・ダイ
オードD6がブレークダウンしてトランジスタQ
1のベースに印加される順方向バイアスを引き上
げてハイバイアスBh(第2のレベルに相当。但
し、|Bh|>|Bl|)とする(第13図a参照)。
なお、抵抗R1〜R4は各回路に電源を供給する
もの、ツエナー・ダイオードD1,D2はサージ
を吸収するものである。 上記各動作をタイミングチヤートを用いて説明
すると、第13図において、点火時期信号Siは第
13図aに示すように所定の燃焼サイクルに同期
してそのレベルが変化している。いま、電源電圧
Vbが低い状態にあるときタイミングt1において
点火時期信号SiがローバイアスBl未満になると、
同図bに示すようにトランジスタQ1がOFFに
なると同時に同図cに示すようにパワートランジ
スタQpがONとなつて点火コイル1に1次電流i1
が流れ始める(同13図d参照)。次いで、タイ
ミングt2で点火時期信号Siが再びローバイアスBl
を超えるとトランジスタQ1,Qpが順次上記と逆
の動作をして一次電流i1が遮断される。したがつ
て、このときは1次電流i1の通電時間はT1で表わ
される。一方、電源電圧Vbが高い状態のときは
ハイバイアスBhに設定されるため、上記通電時
間がT2(T2<T1)となつてパワートランジスタ
Qpの過電流が防止される。なお、この場合、パ
ワートランジスタQpが一度ONになると、ツエナ
ー・ダイオードD6および抵抗R9を通して印加
されるトランジスタQ1への順方向バイアスが入
らなくなるため、電源電圧Vbの変動に拘らずト
ランジスタQ1が再度OFFとなるタイミングは
同一となる(すなわち、1次電流i1の遮断タイミ
ングは同一となる)。 ところで、上述した動作をエンジンの運転条件
によつて分析すると、次の第1表に示すような事
実が判明した。
【表】 第1表から始動時とストール時においては共に
エンジン回転数が低いという事実を共通にしなが
らも、前者は点火が正常、後者は点火が異常とい
う状態にあり、また低、高速時にはいずれも点火
が正常となつている。このようになる理由は以下
のとおりであるが、その前提として次の条件Xを
考慮しておく必要がある。 条件X ピツクアツプコイル16の出力、すなわち点火
時期信号Siはエンジン回転数に応じてその波高値
が異なり、低速回転数になれば波高値が低くな
る。これは同じ磁束の変化量dφに対してそれに
かかる時間dtが低速るなれば長くなり、起電力
(dφ/dt)が小さくなるからである。 上記条件Xを前提として第1表の事実を考察す
ると、次の原因を把握することがきた。 原因 まず、始動時にはスタータモータへの電力供給
により電源電圧Vbが低下するとともに、エンジ
ン回転数もクランキング回転数程度と特に低く点
火時期信号Siの波高値も低いがバイアス電圧がロ
ーバイアスBlに設定されるため、信号Siとバイ
アスレベルとを確実に交叉させることができ、点
火ミスは起こらない。なお、この交叉が生じない
と詳細を後述するように点火コイル1の1次電流
i1が断続制御されない。低、高速時にはエンジン
回転数が少なくともアイドル回転数以上でオルタ
ネータが正規の電圧を出力することから電源電圧
Vbが12V以上となつており、バイアス電圧がハ
イバイアスBhに設定されるが、信号Siの波高値
もハイバイアスBhと交叉が可能なレベルにある。
したがつて、点火ミスは起こらない。 一方、エンジンがストールに至るまでの過程は
第14図および第15図に示すタイミングチヤー
トで表される。 エンジンの回転数が低下し第14図aに示すよ
うにアイドル回転数800rpm以下になると、同図
bに示すようにオルタネータの動作が停止(回転
はするが、正規の出力電圧を出力しない状態)し
て電源電圧Vbがバツテリ2の端子電圧と等しい
値12Vになる。したがつて、これ以後、オルタネ
ータの動作は停止するものの、バイアス電圧はハ
イバイアスBhの状態に維持される。また、エン
ジン回転数はこれ以後も低下し続けクランキング
回転数(150〜400rpm)の領域に至る。 一方、このとき点火時期信号Siも第15図aに
示すようにエンジン回転数の低下に伴つてその波
高値が低下しつつあるが、クランキング回転域ま
で低下する前は信号Siとバイアスレベル(ハイバ
イアスBh)との交叉が確保されるため、同図b
に示すようにパワートランジスタQpがON/
OFF作動を繰り返し点火コイルの1次電流i1を確
実に断続制御する(同図c参照)。しかし、クラ
ンキング回転域まで低下したタイミングtc以後に
おいては、第15図aに示すように信号Siとバイ
アスレベルとが交叉しなくなつてパワートランジ
スタQpがOFF状態のみとなり、1次電流i1が断
続制御されない。したがつて、点火ミスが起こり
エンジンは自力持続運転を断続できずストールに
至る。 着目点′ 以上のことから、次のようなヒントが得られ
た。 A:エンジン回転数の低下に拘らず点火時期信号
Siとバイアスレベルとの交叉を確実に起こなわ
せれば、点火ミスを防ぐことが可能となる。 次に、第2の原因について説明する。 原因 この原因を把握するために、本発明者は点火
ミスをなくした状態をつくり、この条件下で実験
を試みた。減速ストールに限らず他のストールの
場合であつても多くは絞弁が閉じられた状態にあ
りかつ回転数が低下しているため第16図aに示
すようにブースト(吸入負圧)は発達している。
そして、このとき回転数が次第に低下すると、気
筒あたりの吸入空気量が増すため逆に充填効率は
高まり第16図bに示すように燃焼圧力(シリン
ダ内圧力)が高くなる傾向にある。なお、ブース
トはこのとき次第に低下するが、急激に200mmHg
以下に低下することはない。 いま、このような状況にあるとき点火時期とい
う側面に着目すると、点火時期はそのときの運転
状態に対応する最適点火時期(MBT)にあるこ
とが望ましい。そして、この点火時期以降は燃焼
最高圧力Pmaxが圧縮上死点(TDC)後に発生し
て、エンジンの回転方向に正のトルクを発生させ
るという状態がエンジンの自力持続運転に必要で
ある。以下、これを条件Yという。 第17図に示す場合を例にとると、回転数がア
イドル回転数より低下した場合であつても、点火
時期はアイドル回転数に対応した時期、例えば
150BTDC/650rpmに設定される。これは、通常
ではアイドル回転数以下の非常に稀な事態にまで
点火時期を操作しておらず、一律にアイドル回転
のときの値に設定しているためである。したがつ
て、回転数が400rpm近傍であれば、点火時期は
ほぼMBT近くにあり、上記条件Yが満足される
(第16図c,d参照)。しかし、回転数が
200rpmあるいはそれ以下になると、Pmax位置
が点火時期と上死点との間に現れることとなり、
いわゆる上死点前で燃焼が終了して上記条件Yに
反することになる。したがつて、この場合にはピ
ストンの上昇を妨げる力、すなわち、逆止トルク
が発生することになり、ストールを助長してしま
う(第16図b,c,d参照)。 そこで、このような事態を回避するためには点
火時期をどの程度にすればよいかを解明するため
に本発明者は次のような実験を試みた。 いま、アイドル回転数650rpm/15゜BTDCで絞
弁位置を固定して吸入空気量をセツトした後、こ
の点を初期点(軸トルク=0)としてエンジンに
軸トルクをかけると、第17図に示すように回転
数が次第に低下し軸トルクが増大するという特性
Z1が得られる。次いで、上記初期条件(同一の吸
入空気量)の基で点火時期を所定量だけ順次遅角
した場合にはそれぞれ特性Z2〜Z3で示すように特
性カーブが次第に垂直に近づく。そして所定回転
数Ns(以下、ストール危検回転数という)ではそ
の特性カーブがほぼ垂直となる。この垂直特性を
超えてまで点火時期を遅角させると有効な軸トル
クを発生できなくなる。これらの状況から垂直特
性よりやや遅角量の少ない付近までの各特性カー
ブの上側を結んだものが最適な要求点火時期であ
ることが判明する。 着目点′ 以上のことから、次のような第2のヒントが得
られた。 B:アイドル回転時の設定点火時期から上述した
要求点火時期付近まで遅角させると、条件Yを
満足させて逆止トルクを防止して有効な軸トル
クを発生させることが可能となる。 上述した着目点′、″からストール時には少
なくともヒントAを実行し、必要に応じてヒント
Bを実行すればより有効にストールから脱出でき
るという確信を得た。 (発明の目的) そこで本発明は、上述した着目点′、″に基
づきエンジンがストール状態にあるとき点火時期
信号Siとバイアスレベルとの交叉を確実に行わせ
る補正あるいは点火時期を遅角させる補正のうち
少なくとも前者の補正処理を含めた1つ以上の補
正処理を実行することにより、ストール状態に拘
らず少なくとも点火エネルギを確実に発生させつ
つ必要に応じて逆止トルクの発生を防止してエン
ジンの自力持続運転を可能とし、運転性を向上さ
せることを目的としている。 (発明の構成) 本発明による内燃機関の点火装置は第1〜第4
の発明の何れもその全体構成図は第1図のように
示される。 まず、第1の発明は、各気筒の燃焼サイクルに
同期し、かつ内燃機関の回転数に応じて波高値が
変化する信号を発生させる点火時期信号発生手段
14と、前記点火時期信号を所定のレベルのバイ
アス電圧と比較して所定点火時期に対応する断続
信号を出力するとともに、電源電圧が所定値より
低いとき該バイアス電圧を第1のレベルに設定
し、かつ電源電圧が前記所定値より高いとき該バ
イアス電圧を前記第1のレベルよりも高い第2の
レベルに設定するツエナー・ダイオードを有する
断続信号発生手段22と、前記内燃機関がストー
ル状態にあることを検出するストール状態検出手
段41と、該ストール状態検出手段41の検出出
力が発生したとき、前記バイアス電圧のレベルを
該検出出力発生前のレベルから低下させる断続信
号補正手段42と、前記断続信号に基づいて点火
コイルの1次電流を断続し高圧パルスを発生させ
る高圧パルス発生手段21と、高圧パルスを放電
させて混合気に点火する点火プラグ6と、を備え
ている。 第2の発明は、各気筒の燃焼サイクルに同期
し、かつ内燃機関の回転数に応じて波高値が変化
する信号を発生させる点火時期信号発生手段14
と、前記点火時期信号を所定のレベルのバイアス
電圧と比較して所定点火時期に対応する断続信号
を出力するとともに、電源電圧を所定値より低い
とき該バイアス電圧を第1のレベルに設定し、か
つ電源電圧が前記所定値より高いとき該バイアス
電圧を前記第1のレベルよりも高い第2のレベル
に設定するツエナー・ダイオードを有する断続信
号発生手段22と、前記内燃機関がストール状態
にあることを検出するストール状態検出手段23
と、該ストール状態検出手段23の検出出力が発
生したとき、前記バイアス電圧のレベルを該検出
出力発生前のレベルから低下させるとともに点火
時期を遅角させるように前記断続信号を補正する
断続信号補正手段30と、前記断続信号に基づい
て点火コイルの1次電流を断続し高圧パルスを発
生させる高圧パルス発生手段21と、高圧パルス
を放電させて混合気に点火する点火プラグ6と、
を備えている。 第3の発明は、各気筒の燃焼サイクルに同期
し、かつ内燃機関の回転数に応じて波高値が変化
する信号を発生させる点火時期信号発生手段14
と、前記点火時期信号を所定のレベルのバイアス
電圧と比較して所定点火時期に対応する断続信号
を出力するとともに、電源電圧が所定値より低い
とき該バイアス電圧を第1のレベルに設定し、か
つ電源電圧が前記所定値より高いとき該バイアス
電圧を前記第1のレベルよりも高い第2のレベル
に設定するツエナー・ダイオードを有する断続信
号発生手段22と、前記内燃機関がストール状態
にあることを検出するストール状態検出手段23
と、該ストール状態検出手段23の検出出力が発
生したとき、前記点火時期信号の増幅率を高める
断続信号補正手段45と、前記断続信号に基づい
て点火コイルの1次電流を断続し高圧パルスを発
生させる高圧パルス発生手段21と、高圧パルス
を放電させて混合気に点火する点火プラグ6と、
を備えている。 第4の発明は、各気筒の燃焼サイクルに同期
し、かつ内燃機関の回転数に応じて波高値が変化
する信号を発生させる点火時期信号発生手段14
と、前記点火時期信号を所定のレベルのバイアス
電圧と比較して所定点火時期に対応する断続信号
を出力するとともに、電源電圧が所定値より低い
とき該バイアス電圧を第1のレベルに設定し、か
つ電源電圧が前記所定値より高いとき該バイアス
電圧を前記第1のレベルよりも高い第2のレベル
に設定するツエナー・ダイオードを有する断続信
号発生手段22と、前記内燃機関がストール状態
にあることを検出するストール状態検出手段23
と、該ストール状態検出手段23の検出出力が発
生したとき、前記点火時期信号の増幅率を高める
とともに点火信号を遅角させるように前記断続信
号を補正する断続信号補正手段48と、前記断続
信号に基づいて点火コイルの1次電流を断続し高
圧パルスを発生させる高圧パルス発生手段21
と、高圧パルスを放電させて混合気に点火する点
火プラグ6と、を備えている。 (実施例) 以下、本発明を図面に基づいて説明する。 実施例の説明に当り、理解を容易にするため、
まず第2の発明の第1実施例から説明し、その
後、第1の発明の実施例を説明する。なお、第2
の発明の第2実施例については最後に説明するこ
ととする。 第2の発明の第1実施例 第2,3図は第2の発明に係る内燃機関の点火
装置の第1実施例を示す図であり、本実施例の説
明にあたり第12図に示した従来例と同一構成部
分には同一符号を付してその説明を省略する。 第2図において、点火時期検出回路14は点火
時期信号発生手段としての機能を有し、点火コイ
ル1、デイストリビユータ5、パワートランジス
タQpおよびツエナー・ダイオードD1は高圧パ
ルス発生手段21を構成する。また、バイアス回
路11、通電時間制御回路12および増幅回路1
3は断続信号発生手段22を構成しており、断続
信号発生手段22の出力を本実施例では断続信号
Sdと称する。したがつて、高圧パルス発生手段
21は断続信号Sdに基づいてパワートランジス
タQpをON/OFF作動させて点火コイル1の1
次電流i1を断続しその2次側に高圧パルスPiを発
生させる。断続信号Sdはストール状態検出手段
23に入力されており、ストール状態検出手段2
3は回転数検出回路24、電源電圧検出回路25
および判別回路26により構成される。回転数検
出回路24はオペアンプ27、トランジスタQ
4、ダイオードD11,D12、抵抗R11〜R
18およびコンデンササC3,C4により構成さ
れ、断続信号Sdを微分してエンジン回転数Nに
対応するパルス信号に変換するとともに、このパ
ルス信号を更に電圧に変換し、N>Ns(但し、
Ns:ストール危険回転数であり、例えばNs=
400rpm)のとき〔H〕となりN<Nsのとき
〔L〕となるストール回転信号Snを判別回路26
に出力する。一方、電源電圧検出回路はオペアン
プ28、ツエナー・ダイオードD13,D14、
抵抗R19〜R23およびコンデンサC5により
構成され、電源電圧VbがVb>10Vのとき〔H〕
となりVb<10Vのとき〔L〕となるストール電
圧信号Svを判別回路26に出力する。判別回路
26は比較器29および抵抗R24〜R26によ
り構成され、上記各信号Sn,Svのレベルに基づ
いてエンジンのストール状態を判別し次の第2表
で示す判別信号Shを出力する。
【表】 判別信号Shは〔H〕であるときストール状態
にないことを、〔L〕であるときストール状態に
あることを表す。判別信号Shは断続信号補正手
段30に入力されており、断続信号補正手段30
はバイアス低下回路31および点火時期遅角回路
32により構成される。バイアス低下回路31は
ダイオードD15および抵抗R27の直列回路に
より構成され、判別信号Shが〔L〕であるとき
通電時間制御回路12における順方向バイアスを
引き下げてトランジスタQ1のバイアス電圧をロ
ーバイアスBl以下の所定値に補正する。点火時
期遅角回路32は抵抗R28およびコンデンサC
6の直列回路により構成され、判別信号Shが
〔L〕であるときバイアス回路11の出力、すな
わち通電時間制御回路12におけるトランジスタ
Q1のベースに印加される点火時期信号Siの印加
タイミングを遅らせる(すなわち、点火時期を遅
角側に補正する)。 上述した第2図に示す具体的回路構成の要部を
説明の都合上ブロツクダイヤグラムで表すと、第
3図のように示される。 次に、上記構成による点火装置のストール時に
おける作用を前述した原因、の観点から順次
考察する。 原因への対応 エンジンの回転数が低下してストール状態に陥
ると、ストール状態検出手段23が回転数と電源
電圧Vbの各パラメータからストール状態と判別
し判別信号Shを〔L〕とする。すなわち、スト
ール時には回転数が400rpm未満になる一方、電
源電圧Vbは12V程度あるため、ストール回転数
Snが〔L〕になるとともに、ストール電圧信号
Svが〔H〕となる。これにより、第2表に示す
ように判別信号Shが〔L〕となる。判別信号Sh
が〔L〕になると、バイアス低下回路31が通電
時間制御回路12のバイアス電圧をローバイアス
Bl以下の所定値に補正するため、回転数の低下
により点火時期信号Siの波高値が小さくなつてい
るにも拘らず、この信号Siとバイアスレベルが確
実に交叉することとなり、点火コイル1の1次電
流i1が確実に断続制御される。したがつて、従来
と異なり点火ミスを防ぐことができる。 原因への対応 一方、判別信号Shが〔L〕になると、点火時
期遅角回路32が通電時間制御回路12のトラン
ジスタQ1に印加される点火時期信号Siの印加タ
イミングを遅角側に補正する。したがつて、点火
時期がアイドル時の設定点火時期よりさらに遅角
されることになり、前述した条件Yを満足するこ
とができ逆止トルクを防止して有効な軸トルクを
発生させることができる。 このように、ストール時においては、原因、
に対して適切な対策、すなわち前述した着目点
′、″に対応する適切な処置がすべて実行され
る。したがつて、仮にストール状態に陥つた場合
であつても、点火系統でストール状態が助長され
るという不具合を避けることができ、例えば、点
火系統以外の要因(混合比のばらつき等)が回復
すればエンストすることなく極めて速やかにスト
ール状態から脱出することができる。このような
効果は、例えば発進エンストを防止できることに
つながり、特に女性ドライバや初心者に対する適
応性に優れたものとなる。 なお、本実施例では着目点′、″に対する処
置をアナログ的に実行しているが、これに限るも
のではない。例えば、ECCS(Engine Computer
Control System)のようにいわゆるエンジンを
電子制御している車両にあつては、処理データを
メモリに格納しておきストール状態の程度に応じ
て最適値をテーブルルツクアツプするようにして
もよい。そのようにすればより一層精密な点火制
御を行うことが可能である。 第1の発明の一実施例 第4図は第1の発明に係る内燃機関の点火装置
の一実施例を示す図であり、本実施例では各回路
の具体的回路構成は前記実施例の第2図に示した
ものと同一であるため、ブロツクダイヤグラムで
その構成を示すとともに前記実施例と同一構成部
分には同一番号が付されている。なお、これは後
述の各実施例についても同様である。 第4図において、ストール状態検出手段41は
電源電圧検出回路25により構成され、断続信号
補正手段42はバイアス低下回路31により構成
される。したがつて、本実施例ではストール状態
にあるときストール回転信号Snが〔L〕レベル
でバイアス低下回路31に入力され、このバイア
ス低下回路31により着目点′に対応する処置
が実行される。これにより、ストール時には回転
数の低下に拘らず少なくとも点火ミスを防ぐこと
ができる。そして、通常であればエンストに至る
前に運転者がストールに気付いて適切な処置(例
えば、発進エンスト直前時であれば直ちにアクセ
ルを踏み込む等)を取ることが多く、ストール状
態から脱出することができる。すなわち、ストー
ル時には少なくとも着目点′に対応する処置を
実行すれば、逆止トルクが大きくなる前にストー
ル状態を抜け出すことが可能である。 第3の発明の一実施例 第5図は第3の発明に係る内燃機関の点火装置
の一実施例を示す図であり、本実施例では断続信
号補正手段45が増幅回路46により構成される
点のみが前記第2の発明の一実施例と異なる。増
幅回路46は点火時期検出回路14とバイアス回
路11との間に介装され、判別信号Shが〔L〕
レベルであるとき点火時期信号Siを増幅し信号
Si′としてバイアス回路11に出力する。したが
つて、本実施例ではストール状態にあるとき回転
数が低下して点火時期信号Siの波高値が小さくな
つても、信号波形を相似させつつこれを増幅して
バイアスレベルと確実に交叉させることができ
る。これにより、着目点′に対応する処置が実
行され点火ミスを防ぐことができる。 第4の発明の一実施例 第6図は第4の発明に係る内燃機関の点火装置
の一実施例を示す図であり、本実施例では断続信
号補正手段48が点火時期遅角回路32および増
幅回路46により構成される点のみが前記第2の
発明の第1実施例と異なる。したがつて、本実施
例ではストール状態にあるとき着目点′、″に
対応する処置が何れも適切に実行され、点火ミス
を防ぐとともに、ストール状態から速やかに抜け
出すことができる。 第2の発明の第2実施例 第7〜11図は第2の発明に係る内燃機関の点
火装置の第2実施例を示す図であり、本実施例は
ストール時と始動時とをより一層明確に判別しよ
うとするものである。 第7図において、51はストール状態検出手段
であり、ストール状態検出手段51は前記第1実
施例に比して新たに圧力センサ52およびスイツ
チ回路53が追加して構成される。圧力センサ5
2は半導体薄膜センサにより構成され、インテー
クマニホールドのブーストPmにより半導体薄膜
センサの圧力たわみを変化させて第8図bに示す
ようにブーストPmに対応して電圧の変化する負
圧信号Spをスイツチ回路53に出力する。スイ
ツチ回路53は第9図に詳細を示すように比較器
54、トランジスタQ5および抵抗R29〜R3
2により構成され、第8図aに示すようにPm≦
−200mmHg(但し、絶対値では|Pm|≧|−200
mmHg|)のとき比較器54の出力を〔H〕とし
てトランジスタQ5をONとしPm>−200mmHg
(|Pm|<|−200mmHg|)のとき比較器54の
出力を〔L〕としてトランジスタQ5をOFFと
する。すなわち、Pm=−200mmHgを境としてス
イツチング作用をし、ブーストPmが発達してい
るときは判別信号Shを点火時期遅角回路32に
伝達し、発達していないときは該伝達を停止す
る。 ここで、−200mmHgのブーストPmを境としてス
イツチング作用を切り換えるのはストール時と始
動時とを区別して適切な処置を行うためである。
すなわち、ストール時には前述した第16図に示
すようにブーストPmが−200mmHgより発達して
おり、始動時には発達していない。これにより、
両者を明確に区別して判断することができる。ま
た、始動時、特に低温始動時には、例えばフルオ
ートチヨーク機構のフアーストアイドムカムの働
きにより絞弁開度がやや開きかげんに設定され、
より多くの空気を取り入れて始動完爆がし易くな
つている。さらに、チヨーク機構による始動時に
は混合気の空燃比がA/F=2〜6と過濃状態に
あるため、第10図に示すように点火時期を進め
る方が始動性の向上に寄与する。このようなこと
から、ストール時と始動時とで点火時期の遅角補
正の取り扱いを異にしているのである。 以上の構成において、始動時の場合を例にとり
その作用を説明する。いま、第11図に示すよう
にタイミングt11でエンジンのクランキングが開
始されると、第11図bに示すように回転数Nが
クランキング回転数近傍で上下変化しタイミング
t12でN>400rpmとなる。また、このときブース
トPmは第11図aに示すように徐々に発達し始
めタイミングt12の直前で−200mmHgを超える。
これにより、タイミングt11〜t12の間はスイツチ
回路53がOFFとなつて点火時期遅角回路32
への判別信号Shの伝達を停止する。このため、
点火時期の遅角補正が行われないことになり、実
質上点火時期が進角される。したがつて、始動時
の点火時期を第10図に示した要求点火時期とす
ることができ、始動性を向上させることができ
る。一方、ストール時の場合は回転性が400rpm
より低下していてもブーストPmが−200mmHgよ
り発達している(超えている)ため、始動時とは
区別され上述した進角補正は実行されず前記各実
施例同様の遅角補正が実行される。 なお、本実施例では始動時とストール時の判別
パラメータとしてブーストを検出しているが、こ
れに限らず、例えば冷却水温、チヨークリンクや
チヨークバルブの回転位置等をパラメータとして
検出するようにしてもよい。 (効果) 第1、第3の発明によれば、ストール状態に拘
らず、点火エネルギを確実に発生させることがで
き、エンジンの自力持続運転を可能としてストー
ル状態から速やかに抜け出して運転性を向上させ
ることができる。 また、第2、第4の発明によれば、上記効果に
加えて逆止トルクの発生を防止することができ、
より適切にストール状態から抜け出して運転性を
向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の全体構成図、第2,3図は第
2の発明に係る内燃機関の点火装置の第1実施例
を示す図であり、第2図はその回路構成図、第3
図はその要部ブロツク構成図、第4図は第1の発
明に係る内燃機関の点火装置の一実施例を示すそ
の要部ブロツク構成図、第5図は第3の発明に係
る内燃機関の点火装置の一実施例を示すその要部
ブロツク構成図、第6図は第4の発明に係る内燃
機関の点火装置の一実施例を示すその要部ブロツ
ク構成図、第7〜11図は第2の発明に係る内燃
機関の点火装置の第2実施例を示す図であり、第
7図はその要部ブロツク構成図、第8図a,bは
そのスイツチ回路の作用を説明するための図、第
9図はそのスイツチ回路の詳細な回路構成図、第
10図はその空燃比と要求点火時期との関係を示
す図、第11図a,bはその作用を説明するため
のタイミングチヤート、第12〜17図は従来の
内燃機関の点火装置を示す図であり、第12図は
その回路構成図、第13図a,bはその点火制御
回路の作用を説明するためのタイミングチヤー
ト、第14図a,bはその電源電圧の変化を説明
するためのタイミングチヤート、第15図a〜c
はそのストール状態における作用を説明するため
のタイミングチヤート、第16図a〜dはそのス
トール状態における点火制御の作用を説明するた
めのタイミングチヤート、第17図はその要求点
火時期を回転数と軸トルクとの関係で示す図であ
る。 6……点火プラグ、14……点火時期検出回路
(点火時期信号発生手段)、21……高圧パルス発
生手段、22……断続信号発生手段、23,4
1,51……ストール状態検出手段、30,4
2,45,48……断続信号補正手段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 各気筒の燃焼サイクルに同期し、かつ内燃機
    関の回転数に応じて波高値が変化する信号を発生
    させる点火時期信号発生手段と、 前記点火時期信号を所定のレベルのバイアス電
    圧と比較して所定点火時期に対応する断続信号を
    出力するとともに、電源電圧が所定値より低いと
    き該バイアス電圧を第1のレベルに設定し、かつ
    電源電圧が前記所定値より高いとき該バイアス電
    圧を前記第1のレベルよりも高い第2のレベルに
    設定するツエナー・ダイオードを有する断続信号
    発生手段と、 前記内燃機関がストール状態にあることを検出
    するストール状態検出手段と、 該ストール状態検出手段の検出出力が発生した
    とき、前記バイアス電圧のレベルを該検出出力発
    生前のレベルから低下させる断続信号補正手段
    と、 前記断続信号に基づいて点火コイルの1次電流
    を断続し高圧パルスを発生させる高圧パルス発生
    手段と、 高圧パルスを放電させて混合気に点火する点火
    プラグと、 を備えたことを特徴とする内燃機関の点火装置。 2 各気筒の燃焼サイクルに同期し、かつ内燃機
    関の回転数に応じて波高値が変化する信号を発生
    させる点火時期信号発生手段と、 前記点火時期信号を所定のレベルのバイアス電
    圧と比較して所定点火時期に対応する断続信号を
    出力するとともに、電源電圧を所定値より低いと
    き該バイアス電圧を第1のレベルに設定し、かつ
    電源電圧が前記所定値より高いとき該バイアス電
    圧を前記第1のレベルよりも高い第2のレベルに
    設定するツエナー・ダイオードを有する断続信号
    発生手段と、 前記内燃機関がストール状態にあることを検出
    するストール状態検出手段と、 該ストール状態検出手段の検出出力が発生した
    とき、前記バイアス電圧のレベルを該検出出力発
    生前のレベルから低下させるとともに点火時期を
    遅角させるように前記断続信号を補正する断続信
    号補正手段と、 前記断続信号に基づいて点火コイルの1次電流
    を断続し高圧パルスを発生させる高圧パルス発生
    手段と、 高圧パルスを放電させて混合気に点火する点火
    プラグと、 を備えたことを特徴とする内燃機関の点火装置。 3 各気筒の燃焼サイクルに同期し、かつ内燃機
    関の回転数に応じて波高値が変化する信号を発生
    させる点火時期信号発生手段と、 前記点火時期信号を所定のレベルのバイアス電
    圧と比較して所定点火時期に対応する断続信号を
    出力するとともに、電源電圧が所定値より低いと
    き該バイアス電圧を第1のレベルに設定し、かつ
    電源電圧が前記所定値より高いとき該バイアス電
    圧を前記第1のレベルよりも高い第2のレベルに
    設定するツエナー・ダイオードを有する断続信号
    発生手段と、 前記内燃機関がストール状態にあることを検出
    するストール状態検出手段と、 該ストール状態検出手段の検出出力が発生した
    とき、前記点火時期信号の増幅率を高める断続信
    号補正手段と、 前記断続信号に基づいて点火コイルの1次電流
    を断続し高圧パルスを発生させる高圧パルス発生
    手段と、 高圧パルスを放電させて混合気に点火する点火
    プラグと、 を備えたことを特徴とする内燃機関の点火装置。 4 各気筒の燃焼サイクルに同期し、かつ内燃機
    関の回転数に応じて波高値が変化する信号を発生
    させる点火時期信号発生手段と、 前記点火時期信号を所定のレベルのバイアス電
    圧と比較して所定点火時期に対応する断続信号を
    出力するとともに、電源電圧が所定値より低いと
    き該バイアス電圧を第1のレベルに設定し、かつ
    電源電圧が前記所定値より高いとき該バイアス電
    圧を前記第1のレベルよりも高い第2のレベルに
    設定するツエナー・ダイオードを有する断続信号
    発生手段と、 前記内燃機関がストール状態にあることを検出
    するストール状態検出手段と、 該ストール状態検出手段の検出出力が発生した
    とき、前記点火時期信号の増幅率を高めるととも
    に点火信号を遅角させるように前記断続信号を補
    正する断続信号補正手段と、 前記断続信号に基づいて点火コイルの1次電流
    を断続し高圧パルスを発生させる高圧パルス発生
    手段と、 高圧パルスを放電させて混合気に点火する点火
    プラグと、 を備えたことを特徴とする内燃機関の点火装置。
JP59237831A 1984-11-12 1984-11-12 内燃機関の点火装置 Granted JPS61116072A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP3830008B2 (ja) * 1998-10-30 2006-10-04 ソニー株式会社 非水電解質電池
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