JPH02169873A - 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係り、特に、内
燃機関の始動特性を改善するのに好適な点火時期制御装
置に関する。

【従来の技術〕

スタータスイッチを入れて内燃機関を始動するとき、第
７図に示す用に、点火時期はある特定の固定値ＡＤＶＯ
だけ進角される。そして、通常、始動が終了すると、点
火時期つまり点火進角値は、機関回転数、吸入空気量、
冷却水温度、負荷等の各種運転状態パラメータに応じた
値に設定され。

アイドリング運転に移行して暖機が図られる。この運転
状層パラメータに応じた点火進角値による通常モードで
の点火制御では、前記始動時の特定進角値ＡＤＶＯより
更に進角した値をとるのが普通である。この通常モード
での点火進角値は、普通、内燃機関回転数と負荷とで決
まる進角値ＡＤｖＳに、内燃機関冷却水温度ＴＶに依存
する進角温度補正値ＡＤＶｔｗを加算した値を使用して
いる。

この進角補正値ＡＤＶｔｖは、燃料の燃焼速度の遅れを
補正するために設けられたものである。

内燃機関の始動終了後、直ちに運転状態パラメ−タに応
じた進角値（Ａ　Ｄ　Ｖ　Ｓ　＋　Ａ＠Ｖｔｗ）　テ（
７）点火制御（通常モード）に移行すると、点火コイル
への通電時間が確保されない場合があり、失火が生じ内
燃機関が停止する虞れがある。この問題を解決するため
に、従来は、特開昭５７−５９０５８号公報に記載の様
に、始動終了後も始動時の特定進角値ＡＤＶＯでの点火
制御を所定時間継続し、その後に通常モードに移行して
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来技術によれば、始動直後の機関停止を回避
することができる。しかし、これは、内燃機関の環境温
度がそれほど低くない場合に言えることであり、内燃機
関のｍ境温度が低い場合には、例えば寒冷地等で内燃機
関を始動する場合には１次の様な原因で内燃機関が停止
してしまうことがある。

通常モードでの点火制御に移行したときは、ＡＤＶＯか
らＡＤＶＳ＋ＡＤＶｔｖに進角される。この進角値（Ａ
ＤＶＳ＋ＡＤＶｔν）のうち機関温度に依存する進角湿
度補正値ＡＤＶｔｖはかなり大きな値をとることがあり
、場合によっては１通常モードに移行したときに特定進
角値ＡＤＶＯから更に２０度も進角することがある。一
方、環境温度が低いと燃料の温度も低く、このため燃料
の燃焼速度はかなり遅くなっている。進角温度補正値Ａ
ＤＶｔｗは、前述した様に燃焼速度の遅れを補正するも
のであるが、始動直後にこの補正値が加算されて点火時
期が２０度も進角してしまうと、過早着火により逆トル
クが発生し、最悪の場合にはせっかく始動した内燃機関
が停止してしまうことがある。

これは、上記従来技術が、始動時において内燃機関の環
境温度について配慮していないことによる。

本発明の目的は、内燃機関の始動直後の失火や機関停止
を回避し始動特定を改善する点火時期制御装置を提供す
ることにある。

ｃｍ題を解決するための手段〕 上記目的は、内燃機関始動直後は、内燃機関環境温度に
応じて決めた所定回転数に達するまで、機関温度に依存
する進角温度補正値を加算せずに。

始動時の特定固定進角値に所定進角値を加算した進角値
で点火制御を行い、所定回転数に達した後に通常モード
に移行し１機関温度に依存する進角温度補正値を加算し
て点火制御を行うことで、達成される。

尚、上記所定回転数に代え、他の運転状態パラメータ、
例えば吸入空気量や吸気管内負圧を使用してもよい。ま
た、所定進角値は、機関回転数と負荷とで予め決めたマ
ツプ値から選択し、あるいはアイドル回転数対応に決め
たテーブル値から選択してもよい。

また、上記目的は、所定回転数、所定吸入空気量、所定
吸気管内負圧等に達するまで待つのではなく、始動終了
後、環境温度に応じて定めた所定時間だけ、所定進角値
を加算した進角値で点火制御することでも、達成される
。

〔作　用〕

本発明の点火時期制御装置を使用して始動モードから通
常モードに移行した場合、通常モードに移行したときの
内燃機関回転数はある程度高い回転数となっている。従
って、このときに機関温度に依存する進角温度補正値が
加算された進角値で点火制御が行われても、回転速度が
速いため過早着火とはならずに逆トルクは発生せず、安
定した燃焼が行われる。このため、始動特性、特に低温
時の始動特性が良好となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第６図を参照して説
明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る点火時期制御装置に
よる点火進角値の説明図である。本実施例では、スター
タスイッチを入れて内燃機関を始動するとき、比較的小
さな特定固定進角値ＡＤＶＯ（図示の場合、約１０度）
で点火制御する。進角値を小さくするのは、始動時に電
源（バッテリ）電圧が低下したり機関回転数等の要素が
大幅に変動するので１点火コイルへの通電時間及び点火
エネルギを十分に確保するためである。従って、機関回
転数等の運転状態パラメータが比較的安定した時点で可
能な限り早く本来の運転状態パラメータに応じた点火進
角値で点火制御する通常モードに移行する必要がある。

しかし、前述した様に。

あまり早く通常モードに移行すると、逆トルクが発生し
てしまう、そこで本実施例では、始動モードが終了した
とき（始動モードの終了は、スタータスイッチがＯＮか
らＯＦＦに変化したことで検出してもよいが、この実施
例では、機関回転数が５０Ｏｒｐｍに達した時点を始動
モード終了と判定している。

）、使用する進角値ＡＤＶとして、特定固定進角値ＡＤ
ＶＯの代わりに機関回転数と負荷とで決めた進角値ＡＤ
ＶＳを使用する。これは、特定固定進角値ＡＤＶＯに、
進角値の差に当る所定進角値（ＡＤＶＳ−ＡＤＶ○）を
加算したことに相当する。そして、進角値ＡＤＶＳ対応
に設定されている所定回転数１ＯＮＳＴに機関回転数が
達したとき通常モードに移行し、この進角値ＡＤＶＳに
機関冷却水温度に依存する進角温度補正値ＡＤＶｔｗを
加算して点火制御する。これにより、低温時においても
通常モード移行時に機関回転数の落ち込みが回避され１
機関回転数のスムースな上昇を図ることが可能となる。

第２図は、第１図で説明した点火時期の制御方法を適用
した内燃機関の構成図である。内燃機関５の吸入空気量
は絞り弁２によって制御され、エアフローセンサ１によ
りこの吸入空気量が検出され、検出値はコントロールユ
ニット３に入力される。吸入空気は、コレクタ４から内
燃機関５に直通する各吸気管６に分配され、各シリンダ
内に吸入される。クランク角センサ７はクランク角度に
対応したパルス信号を出力し、コントロールユニット３
はこのパルス信号の周期から機関回転数を演算して求め
る。燃料は、燃料タンク８から燃料ポンプ９によって圧
送され、燃料噴射弁１０から噴射される。一方、コント
ロールユニット３は点火時期を演算し、所要の制御信号
を出力してパワートランジスタをＯＮ　−ＯＦＦする。

このパワートランジスタは点火コイル１２の一時電流を
ＯＮ　−ＯＦＦ　ｔ、、高圧の二次電流がディストリビ
ュータ１３で分配されて各シリンダの点火プラグ１４に
供給されるようになっている。内燃機関５の冷却水の温
度は水温センサ１１で検出されてコントロールユニット
３に送られ、図示しないスタータスイッチのＯＮ　−Ｏ
ＦＦ信号およびバッテリ電圧検出値もコントロールユニ
ット３に送られるようになっている。

第３図は、コントロールユニット３の詳細構成図である
。コントロールユニットは、ＣＰＵ３０と、ＲＯＭ３１
と、ＲＡＭ３２と、Ａ／Ｄ変換器を備えた入出力装置（
ＬＳＩ）３３とから成り、入出力装置３３には、エアフ
ローセンサ１の検出信号と、クランク角パルス信号と、
冷却水温度検出値と、スタータスイッチＯＮ　−ＯＦＦ
信号と、バッテリ電圧検出値とが入力される。そして、
ＣＦ’Ｕ３Ｇはこれらの検出信号から種々の制御信号を
演算して求め、燃料噴射制御パルス信号を各シリンダ対
応に設けた各燃料噴射弁（ＩＮＪ）に送出し、点火制御
信号を点火コイルのパワートランジスタに送出し、その
他の制御信号を各制御要素に送出する。

ＲＯＭ：Ｈには、第５図で説明する制御プログラムと、
ＡＤＶＳマツプと、ＡＤＶｔ讐テーブルと。

所定回転数決定テーブルとが格納されている。ＡＤＶＳ
マツプには２機関回転数と負荷に応じた各種の所定進角
値ＡＤＶＳが格納されている。また、ＡＤＶｔｗテーブ
ルには、機関冷却水温度に対する進角温度補正値ＡＤＶ
ｔ１１が格納され、所定回転数決定テーブルには、機関
冷却水温度に対する所定回転数ＩＧＮＳＴ　（第６図）
が格納されている。

第４図は、コントロールユニットのうち本実施例に係る
点火時期制御装置に係る部分の機能構成図である。ＣＰ
Ｕ３０の進角値決定手段は、内燃機関回転数と、クラン
ク角検出値と、内燃機関冷却水温度検出値と、始動状態
検出値とから最適な点火時期を決定し、決定した点火時
期を補正した後に点火信号を点火コイルのパワートラン
ジスタに出力するようになっている。

第５図は、第１図で説明した点火時期の制御方法を実現
する制御手順を示すフローチャートである。同図（ａ）
に示すフローチャートに従う制御プログラムは例えば８
０晒毎に実行される。このステップ１００では、機関冷
却水温度センサ１１の検出値を取り込み、次にステップ
１０１で、冷却水温検出値に対応する進角温度補正値を
ＡＤＶｔｗテーブルから検索すると共に、更にこの冷却
水温検出値に対応する所定回転数ＩＧＮＳＴを所定回転
数テーブルから検索する。ＡＤＶｔｗ補正値と所定回転
数ＴＧＮＳＴを求めるこの制御プログラムを比較的長い
インターバル（８０ｍｓ毎）で実行するのは、冷却水温
度がそれ程早く変化しないことによる。

第５図（ｂ）に示すフローチャートに従う制御プログラ
ムは、例えば１０ｆｆｌ！Ｉ毎に実行される。この制御
プログラムは、先ず、ステップ２０１で、全始動モード
にあるか否かが判定される。この始動モードにあるか否
かは、前述した様に１本実施例では機関回転数が５０Ｏ
ｒｐｍに達しているか否かで判定される。このステップ
２０１の判定で始動モードの継続中と判定された場合に
は、ステップ２０５に進み、進角値として特定の固定進
角値ＡＤＶＯをＲＯＭから読み出し、これを制御進角値
ＡＤＶとしてセットしくステップ２０６）　、本制御プ
ログラムを終了する。

ステップ２０１の判定により機関回転数が５０Ｏｒｐｍ
に達し始動モードが終了したと判定された場合には次に
ステップ２０２に進み、ＡＤＶＳマツプを検索し、その
時の機関回転数と負荷に応じた所定進角値ＡＤＶＳを求
める。そして１機関回転数Ｎｅが前記ステップ１０１で
求めた所定回転数ＩＧＮＳＴに達しているか否かを判定
しくステップ２０３）、達していない場合にはステップ
２０６に進んで制御進角値ＡＤＶにステップ２０２で検
索したＡＤＶＳ値をセットし、本制御プログラムを終了
する。

ステップ２０３の判定により、 Ｎｅ≧ＩＧＮＳＴ が成立する場合は、次にステップ２０４に進み、ＡＤＶ
ｔｔｉテーブルから冷却水温度検出値に対応する進角温
度補正値を検索し、これをステップ２０２で求めたＡＤ
ＶＳ値に加算し、加算した値を次のステップ２０６で制
御進角値ＡＤＶヘセットして、本制御プログラムを終了
する。

以上により、第１図で説明した点火制御が実現される。

上述した実施例では、特定固定進角値を始動終了後にＡ
ＤＶＳ値に代え、実質的に特定固定進角値ＡＤＶ○に所
定進角値（ＡＤＶＳ−ＡＤＶＯ）を加算している。これ
は、通常モードで使用するＡＤＶＳ値をそのまま共用す
るためであるが、これとは別に、始動モード終了後に特
定固定進角値に加算する所定進角値を別にＲＯＭに格納
しておき、これを使用してもよいことは勿論である。

また、上述した実施例では、始動モード直後に使用する
所定進角値ＡＤＶＳをＡＤＶＳマツプから検索したが、
ＡＤＶＳマツプの他に、ＲＯＭに例えばアイドル回転数
に対応した進角値テーブルを設け、アイドルスイッチの
ＯＮ状態によりこのテーブルから、ＡＤＶＯ値に代える
ＡＤＶＳ値を検索するようにしてもよい。

更にまた。所定回転数ＩＧＮＳＴで通常モードに移行す
るか否かを判定したが、他の運転状態パラメータ、例え
ば吸入空気量や吸気管内負圧で判定することも可能であ
る。また、冷却水温度で内燃機関環境温度を検出（たが
、吸気温度を使用することも可能である。更にまた、Ｒ
ＯＭに内燃機関環境温度対応に所定時間をテーブル値と
して格納しておき、前記ステップ１０１での所定回転数
ＩＧＮＳＴの代わりに所定時間を検索し、ステップ２０
３でこの所定時間が経過したか否かを判定しても、上記
実施例と同様の効果があることもいうまでもない、更に
、この所定時間を通常の時間経過として判定するのでは
なく、例えば点火回数に置き換え、あるいは内燃機関の
点火にともなう機関の振動回数に置き換えることもでき
る。

［発明の効果］ 本発明によれば、始動直後の内燃機関の運転性能が良く
なり、低温時に内燃機関を始動したとしても機関回転数
が落ち込んだり機関が停止したりすることがなく、スム
ースな始動ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る点火時期制御の説明図
、第２図は内燃機関の要部構成図、第３図は第２図に示
すコントロールユニットの詳細構成図、第４図はコント
ロールユニットのうちの点火時期制御部分の機能構成図
、第５図（ａ）、　（ｂ）は点火時期制御プログラムの
うち本発明実施例に係る部分の制御手順を示すフローチ
ャート、第６図は冷却水温度と所定回転数ＩＧＮＳＴど
の関係を示す図、第７図は従来の始動時の点火進角説明
図である。 Ａ、Ｄ　Ｖ　Ｏ・・・特定固定進角値、ＡＤＶＳ・・・
機関回転数と負荷対応の進角値、ＡＤＶｔｗ・・・温度
依存進角補正値、５・・・内燃機関、１１・・・冷却水
温度センサ、１４・・・点火プラグ、　３０・・・ＣＰ
Ｕ、３１・・・ＲＯＭ。 ＄１１！！ 代理人弁理士　　秋　本　正　実 第 図 第 図 （Ｑ） （ｂ） 窩 第 図 富 図 第 図 □軸吟閣

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃機関の始動時はある特定の固定進角値で点火時
   期を制御し、内燃機関始動後は運転状態パラメータに応
   じて決定した進角値で点火時期を制御する内燃機関の点
   火時期制御装置において、始動終了を判定する手段と、
   始動終了直後の点火時期を前記特定固定進角値に所定進
   角値を加算した進角値とする手段と、該加算進角値によ
   る点火制御により内燃機関回転数が内燃機関環境温度依
   存パラメータに応じて定めた所定回転数に達したか否か
   を判定する手段と、内燃機関回転数が該所定回転数に達
   したと判定した後は運転状態パラメータに応じて決定し
   た進角値で点火時期を制御する手段とを備えることを特
   徴とする内燃機関の点火時期制御装置。 ２、請求項１において、内燃機関回転数が所定回転数に
   達したか否かを判定する代わりに、内燃機関吸入空気量
   が内燃機関環境温度依存パラメータに応じて定めた所定
   吸入空気量に達したか否かあるいは、内燃機関の吸気管
   内負圧が内燃機関環境温度依存パラメータに応じて定め
   た所定負圧に達したか否かを判定することを特徴とする
   内燃機関の点火時期制御装置。 ３、請求項１または請求項２において、内燃機関回転数
   と負荷とに応じた各種の所定進角値をマップ値として有
   し、始動終了直後の内燃機関回転数と負荷とに応じた所
   定進角値をマップ値の中から選択しこれを特定固定進角
   値に加算することを特徴とする内燃機関の点火時期制御
   装置。 ４、請求項１または請求項２において、アイドル回転数
   に応じた各種の所定進角値をテーブル値として有し、始
   動終了直後に目的とするアイドル回転数に対応する所定
   進角値をテーブルの中から選択しこれを特定固定進角値
   に加算することを特徴とする内燃機関の点火時期制御装
   置。 ５、内燃機関の始動時はある特定の固定進角値で点火時
   期を制御し、内燃機関始動後は運転状態パラメータに応
   じて決定した進角値で点火時期を制御する内燃機関の点
   火時期制御装置において、始動終了を判定する手段と、
   始動終了直後の点火時期を前記特定固定進角値に所定進
   角値を加算した進角値とする手段と、該加算進角値によ
   る点火制御が内燃機関環境温度依存パラメータに応じて
   定めた所定時間だけ継続したか否かを計数する手段と、
   該所定時間経過後は運転状態パラメータに応じて決定し
   た進角値で点火時期を制御する手段とを備えることを特
   徴とする内燃機関の点火時期制御装置。 ６、請求項５において、所定時間を計数する代わりに、
   点火回数が内燃機関環境温度依存パラメータに応じて定
   めた所定回数に達したか否か、あるいは内燃機関の振動
   回数が内燃機関環境温度依存パラメータに応じて定めた
   所定目数に達したか否かで判定することを特徴とする内
   燃機関の点火時期制御装置。