JPH02102371A - 内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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時期制御装置に関し、詳しくは
、機関のサージレベルに基づく点火時期のフィードバッ
ク制御に関する。

〈従来の技術〉 内燃機関の点火装置として電子制御式のものでは、−船
釣に機関回転速度Ｎや機関負荷（基本燃料噴射量Ｔｐ）
等に基づいて細分した運転領域毎に最適点火時期ＡＤＶ
を記憶したマツプをマイクロコンピュータのメモリに設
定しておき、検出された機関運転状態に基づいて前記マ
ツプから点火時期ＡＤＶを検索し、該点火時期ＡＤＶに
基づいて点火を制御するよう構成されている（特開昭６
０−１８４９６７号公報等参照）。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、前記点火時期ＡＤＶのマツプを設定するに当
たっては、第１１図に示すように、排気中の窒素酸化物
ＮＯｘ濃度を許容レベル以下とすると共に、機関のサー
ジ（アクセル開度に対応しない機関出力の変動）レベル
がやはり許容レベルとなる点火時期ＡＤＶを運転領域毎
に設定するようにしているが、機関の経時変化によって
マツプに初期設定した点火時期ＡＤＶでは前記条件を満
足することができなくなったり、また、マツプには最適
な点火時期ＡＤＶが設定されているにも関わらず点火時
期制御の誤差によって実際の点火時期ＡＤＶが最適時期
からずれたりすることがあった。

このようにして、ＮＯｘ４度レベルとサージレベルとを
共に許容レベルに制御できる最適点火時期ＡＤＶに対す
る実際の点火時期のずれが発生ずると、そのずれが進角
側であった場合にはＮＯｘ濃度の増大を招き、また、遅
角側であった場合にはサージの増大を招くこととなる。

また、マツチングミスによりマツプに初期設定された点
火時期ＡＤＶ自体が、ＮＯｘ濃度レベル及びサージレベ
ルに基づく最適点火時期に設定されていない場合にも、
同様の問題が生しる。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、Ｎ　Ｏ
ｘ　濃度レベルとサージレベルとを共に許容レベルに制
御できる点火時期で点火制御を常時行い得る点火時期制
御装置を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 そのため本発明では、第１図に示すように、機関トルク
を検出する機関トルク検出手段と、この機関トルク検出
手段で検出した機関トルクに基づき機関のサージレベル
を検出するサージレベル検出手段と、このサージレベル
検出手段で検出されるサージレベルを所定の目標サージ
レベルに近づけるように基本点火時期を進角及び遅角補
正して点火時期をフィードバック制御する点火時期フィ
ードバック制御手段と、を備えて内燃機関の点火時期制
御装置を構成するようにした。

また、第１図点線示のように、前記点火時期フィードバ
ック制御手段によりフィードバック制御された点火時期
を当該運転領域に対応する基本点火時期として運転領域
毎に更新記憶する基本点火時期更新記憶手段を備えるこ
とが好ましい。

また、第１図点線示のように、前記サージレベル検出手
段によるサージレベル検出の実行周期を周波数１０ｔｌ
ｚ以下とするサージレベル検出周期制御手段を備えても
良い。

更に、第１図点線示のように、機関の過渡運転状態を検
出する過渡運転検出手段と、この過渡運転検出手段によ
り機関の過渡運転状態が検出されたときに前記点火時期
フィードバック制御手段による点火時期のフィードバッ
ク制御を停止させるフィードバック制御停止手段と、を
備えても良い。

〈作用〉 機関のサージレベルが検出されれば、第１１図に示すよ
うに、点火時期との対応関係においてサージレベルと相
反する窒素酸化物ＮＯｘ濃度レベルも略推定できる。

そこで、機関トルク検出手段で検出した機関トルクに基
づきサージレベル検出手段で機関のサージレベルを検出
し、点火時期フィードバック制御手段は、このサージレ
ベルを所定の目標サージレベルに近づけるように基本点
火時期を進角及び遅角補正して点火時期をフィードバッ
ク制御する。

これにより、前記所定の目標サージレベルを窒素酸化物
ＮＯｘ濃度が許容レベルとなりかつサージが充分に小さ
くなる値に設定しておけば、サージトルクとＮｏＸ濃度
とを共に許容し得るレベルに制御できるものである。

また、基本点火時期更新記憶手段は、点火時期フィード
バック制御手段によりフィードバック制御された点火時
期を当該運転領域に対応する基本点火時期として運転領
域毎に更新記憶して、フィ−ドパツク制御を待つことな
く基本点火時期で目標サージレベルとなる点火制御が行
われるようにする。

また、一般に車両の駆動系のねじり振動の固有振動数は
１０　Ｈｚ以下であり、これがサージに伴う駆動系のね
じり振動の主成分となっており、然も、この周波数域は
人間が最も敏感に惑じる振動の周波数域と重なる。この
ため、サージレベル検出周期制御手段は、サージレベル
検出手段によるサージレベル検出の実行周期を、前記ね
じり振動の固有振動数と置載である周波数１０Ｈｚ以下
として、車両の乗員に不快な感じを与え得るサージを精
度良く検出できるようにする。

更に、機関の過渡運転時には車両の前後振動に伴うトル
ク変動が発生して、サージの発生原因を点火時期に特定
できなくなるため、過渡運転検出手段により機関の過渡
運転状態が検出されたときには、フィードバック制御停
止手段が前記点火時期フィードバック制御手段による点
火時期のフィードバック制御を停止させる。

〈実施例〉 以下に本発明の詳細な説明する。

第２図において、機関１にはエアクリーナ２゜吸気ダク
ト３．スロットルチャンバ４及び吸気マニホールド５を
介して空気が吸入される。前記吸気ダクト３には、吸入
空気流量Ｑに対応する電圧信号を出力するエアフローメ
ータ６を装着すると共に、前記スロットルチャンバ４に
はスロットル弁７を設け、このスロットル弁７の開度を
図示しないアクセルペダルによって可変操作することに
より、吸入空気流量Ｑを制御するようにしている。

８はスロットル弁７の開度を検出するスロットルセンサ
である。

また、前記吸気マニホールド５には各気筒毎に電磁式の
燃料噴射弁９を装着してあり、マイクロコンピュータを
内蔵したコントロールユニット２２から出力される駆動
パルス信号により開弁して各気筒への燃料噴射量を制御
する。

一方、機関１の各気筒に装着されている点火栓１０には
、点火コイル１１にて発生させた高電圧をディストリビ
ュータ１２を介して順次印加し、この高電圧による火花
点火を利用して気筒内の混合気を着火燃焼させるように
している。尚、点火コイル１１は、これに付設されたパ
ワートランジスタＩ３を介して高電圧の発生時期が制御
され、コントロールユニット２２から出力される点火信
号によりパワートランジスタ１３のオン・オフ時期を制
御することで点火時期の制御が行われ、これら点火栓１
０゜点火コイル１１．ディストリビュータ１２及びコン
トロールユニット２２等で点火装置を構成している。

前記ディストリビュータ１２には光電式クランク角セン
サ１４を内蔵している。この光電式クランク角センサ１
４は、ディストリビュータシャフト１５と一体に回転す
るシグナルディスクプレート１６と検出部１７とで構成
され、前記シグナルディスクプレート１６には、単位ク
ランク角度毎のポジション信号Ｐｏｓ用スリット１８と
、機関１の気筒数と同数（４気筒の場合は４個）の基準
クランク角度毎のリファレンス信号Ｒｅｆ用スリット１
９とを形成しである。ここで、前記検出部１７は前記ス
リン）１８．１９を検出してポジション信号Ｐｏｓとリ
ファレンス信号Ｒｅｆとを出力する。従って、リファレ
ンス信号Ｒｅｆの周期を測定するか、単位時間当たりの
ポジション信号Ｐｏｓの入力数をカウントすることで機
関回転速度Ｎを求めることができる。

２１は機関１のウォータジャケット２０に臨んで設けら
れた水温センサであり、機関冷却水温度Ｔ、ｗに対応す
る電圧信号を出力する。

更に、本実施例における機関１には、機関トクルＴを計
測する機関トルク検出手段としてのトルクセンサ３０が
設けられている。このトルクセンサ３０は、第３図に示
すように、機関回転に連動して回転する磁歪シャフト３
１とこの磁歪シャフト３１を軸心として巻回固定された
一対のコイルＬｌ、Ｌ２とにより構成されている。尚、
第３図において３５は磁歪シャフト３１を軸支するボー
ルベアリングである。

前記磁歪シャフト３１は、磁気感度が高くヒステリシス
の小さな磁歪材により形成されると共に、前記一対のコ
イルＬＬ、Ｌ２に囲まれる部分の全周に渡ってそれぞれ
軸方向に対して４５°をなす複数のスリット３２．３３
を形成しである。尚、コイルＬ１に囲まれるスリット３
２とコイルＬ２に囲まれるスリット３３とは相互に直交
するように、互いに軸方向に対する傾き方向を変えであ
る。

前記一対のコイルＬｌ、Ｌ２は、第４図に示すように同
一抵抗値Ｒである４つの固定抵抗Ｒ，，Ｒ２゜Ｒ，、Ｒ
４と１つの調整抵抗Ｒ８とによって回路を構成するよう
にしである。ここで、コイルＬ１と抵抗Ｒ１，Ｒ２とが
直列接続され、また、コイルＬ２と抵抗Ｒ’１．Ｒ４と
が直列接続されており、これらの直列回路は相互に並列
に接続され、かつ、その両端に周波数ｆの交流電源Ｖを
接続しである。

更に、抵抗Ｒ３，Ｒ４に対してそれぞれ並列となるよう
に調整抵抗Ｒ８を接続しである。そして、抵抗Ｒ３，Ｒ
４の端子電圧Ｖ＋　、Ｖ２が差動増幅器３４に入力され
、この差動増幅器３４の出力Ｖがセンサ出力として取り
出される。

即ち、前記コイルＬｌ、Ｌ２それぞれの自己インダクタ
ンスは、 となる。ここで、前記μは磁歪材透磁率、Ｎはコイル巻
数、Ｓは磁路断面積、！は磁路平均長さである。

また、コイルＬｌ、Ｌ２に流れる各電流ｊ＋、Ｌは、 ■ となる。

また、Ｖ、−ｉ、ＸＲ１Ｖ２＝ｉｚＸＲであるから、セ
ンサ出力Ｖ””Ｖ２　　Ｖｌ　は、コイルＬＬ、Ｌ２そ
れぞれの自己インダクタンス増減変化に応じて変化する
ことになる。

一方、コイルＬＬ、Ｌ２に交流を加えると、磁歪シャフ
ト３１表面に磁路が形成されるが、この磁歪シャフト３
１には前述のように軸方向に対して４５゜傾いたスリッ
ト３２．３３が設けれらているため、磁路はこのスリッ
ト３２．３３に沿って形成される。トルクＴを磁歪シャ
フト３１に加えると、図中に示すように軸方向に対する
４５°方向に引張り応力＋σが発生し、この引張り応力
＋σと直角方向に圧縮応力−σが発生する。

正の磁歪材の場合、第５図に示すように、引張り応力子
σにより透磁率μが増加（圧縮応力−σでは透磁率μが
減少）する性質を有しているため、磁歪シャフト３１に
トルクＴを加えると、Ｌｌ（＋σ）；μ増→Ｌ１増→１
１滅→■Ｉ減Ｌ２（−ａ）ｒｔｔ減→Ｌ２減→１２増→
ｖ２増となって、トルクＴの増大に応じて増大する出力
Ｖが発生することになるものである。

尚、第５図において、磁化■＝帯磁率χ×磁界Ｈ，磁歪
材透磁率μｍ１＋４πχ、磁気感度Ｂ＝Ｈ＋４πｒ＝Ｈ
（１＋４πχ）−透磁率μ×Ｈである。また、磁歪シャ
フト３１にトルクＴを加えない状態で出力Ｖがゼロとな
るように、調整抵抗Ｒ８によりＶ、−Ｖ２となるように
調整する。

次に、本発明に係る点火時期制御について第６図〜第９
図のフローチャートに従って説明する。

尚、本実施例において、サージレベル検出手段。

点火時期フィードバック制御手段、フィードバック制御
禁止手段、サージレベル検出周期制御手段。

過渡運転検出手段としての機能は、前記第６図〜第９図
のフローチャートに示すようにソフトウェア的に備えら
れている。また、基本点火時期更新記憶手段は、マイク
ロコンピュータに備えられたメモリが相当する。

第６図のフローチャートに示すルーチンは、所定微小時
間（例えば１０ｍ５）毎に実行されるものであり、この
ルーチンに従って機関１が過渡運転状態であるか否かの
判別がなされる。

まず、ステップ１（図中ではＳｌとしである。

以下同様）では、スロットルセンサ８によって検出され
るスロットル弁７の開度ＴＶＯを入力する。

次のステップ２では、前回の本ルーチン実行時に上記ス
テップ１で入力したスロットル弁開度Ｔ■０と今回の入
力値との差に基づいて単位時間当たりのスロットル弁開
度変化率ΔＴＶＯを求め、この開度変化率ΔＴＶＯの絶
対値と所定値とを比較することによって、スロットル弁
７が一定開度状態であるか否か、即ち、機関１が定常運
転されているか或いは過渡運転されているかを判別する
。

ここで、開度変化率ΔＴＶＯが所定値を越えると判別さ
れ、スロットル弁７が所定割合以上で開閉操作されてい
る機関１の過渡運転時であるときには、ステップ３へ進
んで過渡フラグＦｔｒを機関１が過渡運転状態であるこ
とを示す１に設定すると共に、次のステップ４ではカウ
ンタｃｎｔを所定値（例えば４００）に設定する。前記
カウンタｃｎｔはスロットル弁７の開閉操作が停止され
ると前記所定値からカウントダウンされることにより、
過渡運転の直後であるか否かを判別するためのものであ
る。

一方、ステップ２で開度変化率ΔＴＶＯが所定値以下で
あると判別され、スロットル弁７の開閉動作が停止して
いる（若しくは開閉動作が緩慢である）機関１の定常運
転時であるときには、ステップ５へ進んで前記カウンタ
ｃｎｔがゼロであるか否かを判別する。今回の定常運転
判別が過渡運転直後のものであれば、前記カウンタｃｎ
ｔは前記ステップ４で設定される所定値であるから、こ
こで、ＮＯの判別がなされてステップ６へ進み、ステッ
プ６ではカウンタｃｎｔを前回値に対して１ダウンさせ
る。また、ステップ５でカウンタｃｎｔがゼロであると
判別されると、ステップ７へ進んで前記過渡フラグＦｔ
ｒを機関１が定常運転状態であることを示すゼロに設定
する。

即ち、スロットル弁開度変化率ΔＴＶＯに基づく過渡運
転判別時には過渡フラグＦｔｒを１に設定し、開度変化
率ΔＴＶＯに基づき機関１が過渡運転から定常運転に移
行したと判別されるときには、直ちに過渡フラグＦｔｒ
をゼロに設定するのではなく、前記カウンタｃｎｔが前
記所定値からゼロまでカウントダウンされる間（例えば
４秒間）は過渡運転判別（過渡フラグＦｔｒ＝１）を保
持するものである。

次に第７図のフローチャートに示すルーチンは、１００
ｍ５毎に実行される。ところで、サージ発生に伴う駆動
系のねじり振動の主成分が１０Ｈｚ以下の固有振動数を
もち、然も、この周波数域は人間が最も敏感に感じる振
動の周波数域と重なるため、前記周波数ＬＯＨｚよりも
高い周波数（より短い周期）でサージを検出するとサー
ジを的確に捉えることができない。従って、後述するよ
うに機関トルクＴの変動ΔＴを検出する最小周期である
本ルーチンの実行周期を前述のように１００ｍ５　（１
０Ｈｚ）としたものである。

まず、ステップ１１では、前記トルクセンサ３ｏがらの
出力■に基づき検出される機関トルクＴを入力する。

次のステップ１２では、前回実行時即ち１００ｍ５前に
入力した機関トルクＴ１００から、今回入力した機関ト
ルクＴを減算することにより、最近１００ｍ５間での機
関トルクＴの変動を示すΔＴ　１００を設定する。同様
に、２００ｍ５前の機関トルクＴ　２００から今回の入
力した機関トルクＴを減算して最近２００ｍ５間におけ
る機関トルクＴの変動ΔＴ　２００を設定する。以下同
様にして、最近１０１００Ｏ間におけるトルク変動ΔＴ
ＩＳまでを１００ｍ５毎に設定して、メモリにアドレス
順に記憶させてゆ（。

次のステップ１３では、最近１００ｍ５間におけるトル
ク変動ΔＴ１００のデータが格納されているメモリのア
ドレスナンバー＆ΔＴ１００をａにセットすると共に、
前記トルク変動ΔＴ１００の値をｂにセットする。

ステップ１４では、アドレスナンバー＆をカウントアツ
プさせるためのカウンタ値ｉを１に設定する。

そして、次のステップ１５では、最近１００ｍ５間にお
けるトルク変動ΔＴ１００のデータが格納されているメ
モリのアドレスナンバー＆ΔＴ１００であるａに前記カ
ウンタ値ｉを加算したアドレスナンバー＆のところに格
納されているトルク変動ΔＴのデータ＊　（ａ＋ｉ）の
絶対値と、ステップ１２で設定した各トルク変動ΔＴの
うちの最大値がセットされるｂの絶対値とを比較する。

ここで、ステップ１４からステップ１５へ進んだときに
は、前記カウンタ値ｉは１であるから、ａ＋ｉ＝ａ＋１
となって＊　（ａ＋ｉ）は、最近２００ｍ５間における
トルク変動ΔＴ２Ｏ０のデータを示すことになる。そし
て、前記すはステップ１３でΔＴ　１００に設定されて
いるので、ステップ１４がらステップ１５へ進んだステ
ップ１５の初回実行時には、ΔＴ１００とΔＴ２Ｏ０と
が比較されることになる。ここで、八Ｔ２Ｏ０がより大
であるときにはステップステップ１６へ進み、ステップ
１６で最大値すにトルク変動ΔＴ２Ｏ０が更新セットさ
れる。ステップ１６で最大値すをセットすると、次のス
テップ１７では前記カウンタ値ｉを１アツプさせるため
、カウンタ値ｉは次に２に設定される。次のステップ１
８では、カウンタ値ｉが最大の１０であるか否がを判別
するが、２であれば当然ＮＯの判別がなされて再びステ
ップ１５へ戻る。

ステップ１５へ再び戻ると、今度はカウンタ値ｉが２で
あるから＊　（ａ＋ｉ）は、トルク変動へＴ２Ｏ０の次
のアドレスに格納されている最近３００ｍ５間における
トルク変動ΔＴ　３００を示すことになり、ステップ１
５では、このトルク変動ΔＴ　３００と前回までにセッ
トした最大値すとが比較される。この比較結果、前回ま
でにセットした最大値すが大であれば、ステップ１６を
ジャンプしてステップ１７へ進み、再度カウンタ値ｉが
１アツプされる。一方、トルク変動ΔＴ　３００の方が
前回までにセットした最大値すよりも大であれば、ステ
ップ１５からステップ１６へ進み、トルク変動ΔＴ３０
０が最大値すとしてセットされる。

以上のようにして、トルク変動ΔＴ１００が格納されて
いるアドレスナンバー＆（＝ａ）から９個後のアドレス
ナンバー＆に格納されているトルク変動ΔＴＩＳまでの
それぞれのデータをそれまでの最大値すと比較し、ΔＴ
１００〜ΔＴＩＳの中の最大値をピックアップするもの
であり、ｉ＝９のとき＊　（ａ＋ｉ）はΔＴＩＳを示す
ため、ステップ１７でカウンタ値ｉを１アツプした結果
が次のステップ１８で１０であると判別された場合には
、八ＴＩＳまでの比較が終了したことを示す。従って、
ステップ１８でカウンタ値１＝１０であると判別される
と、ステップ１９へ進んで最大値すをΔＴ１００〜ΔＴ
ＩＳの中の最大値ｍａｙΔＴとしてセットする。

次のステップ２０では、次回におけるステップ１２での
トルク変動ΔＴの演算のために、今回９００ｍ５前のデ
ータとして取り扱ったトルクＴ　９００を１０１００Ｏ
前のトルクＴＩＳにセットし、同様にして今回のデータ
を更に１００ｍ５前のデータとしてセットし直す。

次に第８図のフローチャートに示すルーチンは、バック
グラウンドジョブ（ＢＧＪ）として実行されるものであ
る。

ここで、まず、ステップ３１では、予め基本燃料噴射量
Ｔｐ（機関負荷を代表する値）及び機関回転速度Ｎに基
づき複数に区分された運転領域毎に設定された点火時期
ＡＤＶ　（上死点前何度のクランク角位置であるかを表
す数値）のマツプから、現在の基本燃料噴射量Ｔｐと機
関回転速度Ｎとに基づき当該運転領域の点火時期ＡＤＶ
を検索して求める。但し、前記点火時期ＡＤＶのマツプ
において、初期マツチングした点火時期ＡＤＶについて
はマイクロコンピュータの書き換え不能なＲｏＭに記憶
させておき、後述する学習修正でこの初期点火時期を直
接書き換えることができるように機関初期状態でＲＯＭ
のマツプを書き換え可能なＲＡＭに移行させるようにす
れば良い。

尚、前記基本燃料噴射量Ｔｐは、エアフローメータ６で
検出される吸入空気流量Ｑと、クランク角センサ１４か
らの出力信号に基づき算出される機関回転速度Ｎとに基
づき、Ｔｐ＝ＫＸＱ／Ｎ　（Ｋは定数）なる式に従って
演算されるものであり、本実施例では説明を省略する燃
料噴射制御において演算されたものを読み込むようにす
れば良い。

次のステップ３２では、第６図のフローチャートに示す
ルーチンに従って設定される過渡フラグＦｔｒの判別を
行う。過渡フラグＦｔｒが１であって機関１の過渡運転
状態であるときには、ステップ３３へ進み、ステップ３
１でマツプから検索して求めた点火時期ＡＤＶを最終的
なセット点火時期５ＥＴａｄｖとして設定し、マツプに
記憶されている点火時期ＡＤＶに基づいて点火制御が行
われるようにする。

一方、ステップ３２で過渡フラグＦｔｒがＯであると判
別され、機関１が定常運転状態であるときには、検出し
たトルク変動（サージ）に基づき点火時期ＡＤＶのフィ
ードバック制御を実行すべくステップ３４へ進む。

ステップ３４では、点火時期ＡＤＶのマツプと同様に、
予め基本燃料噴射量Ｔｐ及び機関回転速度Ｎに基づき複
数に区分された運転領域毎に設定された目標トルク変動
ΔＴのマツプから、現在の基本燃料噴射量Ｔｐと機関回
転速度Ｎとに基づき当該運転領域の目標トルク変動ΔＴ
を検索して求める。この目標トルク変動へＴは、第１１
図に示すように、排気中の窒素酸化物ＮＯｘ濃度が許容
レベル以下となる点火時期ＡＤＶで最も小さいサージレ
ベルであり、この目標トルク変動ΔＴに制御できれば、
窒素酸化物ＮＯｘ濃度を許容レベル以下に抑止しつつサ
ージを最小限とできるものである。

当該運転状態に対応する目標トルク変動へＴをマツプか
ら検索して求めると、次のステップ３５では、第７図の
フローチャートに示すルーチンで求められた最大トルク
変動ｍａｘへＴから前記目標トルク変動ΔＴを減算して
、目標トルク変動ΔＴに対する現状値の偏差ｒｅｇａ　
（←ｍａｘΔＴ−目標トルク変動ΔＴ）を求める。

そして、次のステップ３６では、前記偏差ｒｅｇａに応
じて設定されている点火時期補正値Ｓｕｒｇｅのマツプ
から、ステップ３５で求めた偏差ｒｅｇａに対応する点
火時期補正値Ｓｕｒｇｅを検索して求める。

前記偏差ｒｅｇａが正であるときには、目標トルク変動
へＴよりも実際のトルク変動へＴが大きい状態であり、
より点火時期ＡＤＶを進角させてサージレベルを低下さ
せる（第１１図参照）必要があり、また、偏差ｒｅｇａ
が負であるときには、目標トルク変動ΔＴよりも実際の
トルク変動ΔＴが小さく、排気中の窒素酸化物ＮＯｘ濃
度が許容レベルを越していると見込まれる（第１１図参
照）ため、より点火時期ＡＤＶを遅角させてＮＯｘ濃度
を低下させる必要がある。

このため、偏差ｒｅｇａに対応する点火時期補正値Ｓｕ
ｒｇｅのマツプは、フローチャート中のグラフに示すよ
うに、偏差ｒｅｇａが正であるときにはその増大に略応
じて増大する正の点火時期補正値Ｓｕｒｇｅが設定され
、また、偏差ｒｅｇａが負であるときにはその絶対値増
大に略応じて絶対値が増大する負の点火時期補正値Ｓｕ
ｒｇｅが設定されている。

次のステップ３７では、ステップ３１でマツプがら検索
して求めた点火時期ＡＤＶに前記ステップ３６で偏差ｒ
ｅｇａに基づき設定した点火時期補正値Ｓｕｒｇｅを加
算し、この点火時期補正値Ｓｕｒｇｅで補正した点火時
期ＡＤＶを最終的なセット点火時期５ＥＴａｄｖとして
設定する。ここで、点火時期ＡＤＶは、上死点前のクラ
ンク角度を示すため、点火時期補正値Ｓｕｒｇｅが正で
あればその絶対値増大に応じてより進角補正されること
になり、また、点火時期補正値Ｓｕｒｇｅが負であれば
その絶対値増大に応してより遅角補正されることになり
、実際のトルク変動（サージレベル）を目標トルク変動
ΔＴに近づけるように点火時期ＡＤＶがフィードバック
制御される。

従って、前記偏差ｒｅｇａが正で点火時期ＡＤＶを進角
させてサージレベルを低下させる必要があるときには、
正の点火時期補正値Ｓｕｒｇｅに基づきステップ３７の
補正演算で進角補正される一方、前記偏差ｒｅｇａが負
で点火時期ＡＤＶを遅角させてＮＯｘ濃度レベルを低下
させる必要があるときには、負の点火時期補正値Ｓｕｒ
ｇｅに基づきステップ３７での補正演算で遅角補正され
ることになり、サージレベル低下又はＮＯｘ濃度レベル
低下の要求に見合った点火時期ＡＤＶ補正がなされるも
のである。

次のステップ３８では、上記ステップ３７における補正
演算で得られたセット点火時期５ＥＴａｄｖを、当該運
転領域に対応する点火時期ＡＤＶとすべくマツプ値の書
き換えを行う。従って、今回と同一運転領域での次回運
転時には、点火時期補正値Ｓｕｒｇｅに基づき補正演算
された点火時期ＡＤＶがステップ３１で検索されること
になり、サージレベル及びＮＯｘ濃度レベルを共に許容
し得るレベルに制御することが可能となる。

このため、マツプに設定されている点火時Ｆ、Ｌ／１１
゜ＤＶの不適正や点火時期制御誤差に基づき、サージ（
トルク変動）が許容レベル以上であったり、また、サー
ジは充分に小さいものの逆に排気中のＮＯｘ濃度が許容
レベルを越えるようなときに、サージレベル及びＮＯｘ
１度が共に許容範囲となるように点火時期ＡＤＶが補正
され、サージ及びＮＯｘＮ４度から要求される最適点火
時期で常時点火制御が行われる。

尚、上記のように、過渡フラグＦｔｒが１である機関１
の過渡運転時には、検出したトルク変動に基づく点火時
期ＡＤＶの学習を行わないのは、過渡運転時には車両の
前後振動に伴うトルク変動が発生し、点火時期ＡＤＶの
不適正に基づくサージ発生との区別が付かず、学習精度
が低下するためである。

また、上記のようにして設定されたセット点火時期５Ｅ
Ｔａｄｖに基づく実際の点火制御は、以下のようにして
行われる。

即ち、クランク角センサ１４から基準クランク角毎（４
気筒の場合１８０°毎）に出力されるリファレンス信号
Ｒｅｆ毎に実行される第９図のフローチャートに示すル
ーチンに従い、第１０図に示すように、クランク角セン
サ１４から出力される基準クランク角毎のリファレンス
信号Ｒｅｆから点火コイル１１への通電を開始させるま
での時間Ｔｉｍｅｒｌと、通電開始から通電を停止（点
火）させるまでの時間（通電時間）Ｔｉｍｅｒ２とを設
定し、リファレンス信号Ｒｅｆからの時間制御で点火時
期ＡＤＶ制御、即ち、点火コイル１１のＯＮ・ＯＦＦ制
御を行う。

ここで、前記通電時間Ｔｉｍｅｒ２は、例えばバッテリ
電圧に基づき設定されるものであり、点火コイル１１に
より点火エネルギーが得られるよう設定される。また、
Ｔｉｍｅｒｌは、リファレンス信号Ｒｅｆから点火時期
５ＥＴａｄｖまでの時間から前記通電時間Ｔｉｍｅｒ２
を減算した時間であり、前記リファレンス信号Ｒｅｆが
圧縮上死点前８０°で出力されるものであるとすれば、
４気筒の場合（１８０°＋８０°）−３ＥＴａｄｖが、
リファレンス信号Ｒｅｆから点火時期５ＥＴａｄｖまで
のクランク角度であるので、このクランク角度を機関回
転速度Ｎに基づき時間換算すれば、Ｔｉｍｅｒｌを求め
ることができる。

尚、点火時期制御（点火コイル１１のＯＮ・ＯＦＦ制′
ａ）は、リファレンス信号Ｒｅｆからポジション信号Ｐ
ｏｓをカウントして、所望時期を検出する角度制御方式
であっても良い。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によると、検出したサージレ
ベルが所定の目標レベルになるように点火時期をフィー
ドバック制御により補正することで、サージレベルと排
気中の窒素酸化物Ｎ０ｘｆｉ度とを共に許容し得る範囲
に制御することができる。また、フィードバック制御に
より補正された点火時期を当該運転領域に対応する基本
点火時期として運転領域毎に更新記憶すれば、フィード
バック制御を待つことなく、サージ及びＮＯｘ濃度の点
から略最適である点火時期に基づいて点火制御を行わせ
ることができる。

更に、サージレベル検出の実行周期を周波数１０Ｈｚ以
下とすることにより、人間が最も敏感に感じる振動の周
波数域と重なるサージを精度良く捉えて、サージ低減を
効果的に行わせることができる。

また、機関の過渡運転時にサージレベル（トルク変動）
に基づ（点火時期のフィードバック制御を停止させるこ
とにより、機関過渡運転時の車両振動に伴って発生する
トルク変動に基づき点火時期が誤制御されることを回避
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、第２図は本発
明の実施例を示すシステム概略図、第３図は同上実施例
において機関トルクを検出するトルクセンサを示す断面
図、第４図は第３図示トルクセンサのトルク検出回路を
示す回路図、第５図は第３図及び第４図示のトルクセン
サによる機関トルク検出の特性を示すグラフ、第６図〜
第９図はそれぞれ同上実施例における制御内容を示すフ
ローチャート、第１０図は同上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１１図は点火時期
に対するサージ及び窒素酸化物ＮＯｘ濃度の変化特性を
示すグラフである。 １・・・機関　　７・・・スロットル弁　　８・・・ス
ロットルセンサ　　１０・・・点火栓　　１１・・・点
火コイル１２・・・ディストリビュータ　　１３・・・
パワートランジスフ ２２・・・コントロールユニット ３０・・・トル クセンサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関トルクを検出する機関トルク検出手段と、該
   機関トルク検出手段で検出した機関トルクに基づき機関
   のサージレベルを検出するサージレベル検出手段と、該
   サージレベル検出手段で検出されるサージレベルを所定
   の目標サージレベルに近づけるように基本点火時期を進
   角及び遅角補正して点火時期をフィードバック制御する
   点火時期フィードバック制御手段と、を備えて構成した
   ことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装置。
2. （２）前記点火時期フィードバック制御手段によりフィ
   ードバック制御された点火時期を当該運転領域に対応す
   る基本点火時期として運転領域毎に更新記憶する基本点
   火時期更新記憶手段を備えたことを特徴とする請求項１
   記載の内燃機関の点火時期制御装置。
3. （３）前記サージレベル検出手段によるサージレベル検
   出の実行周期を周波数１０Ｈｚ以下とするサージレベル
   検出周期制御手段を備えたことを特徴とする請求項１又
   は２のいずれかに記載の内燃機関の点火時期制御装置。
4. （４）機関の過渡運転状態を検出する過渡運転検出手段
   と、該過渡運転検出手段により機関の過渡運転状態が検
   出されたときに前記点火時期フィードバック制御手段に
   よる点火時期のフィードバック制御を停止させるフィー
   ドバック制御停止手段と、を備えたことを特徴とする請
   求項１、２又は３のいずれかに記載の内燃機関の点火時
   期制御装置。