JPH02264156A - 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、より詳し
くはノッキング終息後に点火時期を進角方向に戻す際の
待機点火数を機関の吸気温に応じて可変とした内燃機関
の点火時期制御装置に関する。

（従来の技術） 内燃機関においてはノッキングが発生すると異音が発生
して乗員に不快感を与えると共に、放置しておくと甚だ
しいときは機関の損傷を来すことから、ノッキングの発
生の有無を監視して発生時には点火時期を遅角補正する
と共に、ノンキングが終息した後は適宜点火数又は適宜
時間待機して遅角させた点火時期を進角側に戻すことは
良く行われており、その−例としては特公昭５７−１２
０２７号公報記載の技術を挙げることが出来るしかしな
がら、上記従来技術にあっては機関の運転状態の如何に
関わらず待機点火数を一律としているため、ノッキング
が再発し難い運転条件下においては機関の出力を不要に
ロスすると共に、ノンキングが頻発し易い運転条件下に
おいては遅角及び進角を繰り返すこととなって機関出力
にハンチングが生じる不都合があった。又、運転条件が
ノッキングが発生し易い領域から発生し難い領域へ移行
したときも待機期間が同一であり、ノンキングが起こり
難い運転条件下においても点火時期を遅角側に止めてお
くことによる機関出力のロスがあった。この様な運転条
件下では点火時期をＭＢＴ側へ戻すのが、トルク及び燃
費の向上の点で望ましいものである。

（発明が解決しようとする課題） そこで、本出願人は先に、待機期間を機関の運転状態に
応じて可変とする技術を提案している（特願昭６３−ｂ
、２６７）。即ち、ノンキングの発生領域が機関の運転
状態に応じて異なることから、その特性を加味して待機
期間を決定する技術を提案しており、その提案において
吸気温に関しては成る特定の値に設定している。

而して、吸気温はノンキングと強い相関性を有しており
、−船釣に機関の点火時期に関するノッキング発生域の
下限値は、機関の吸気温が低い場合には進角方向に変化
し、高い場合には該下限値は遅角方向へ変化する。その
点から待機期間の決定に際して吸気温を勘案することに
よって一層最適に機関の点火時期を決定することが出来
る。

従って、本発明の目的は、ノンキング終息後の待機期間
を適宜設定すると共に、該期間を吸気温に応じて変更す
ることによってノンキングの頻発を防止し、また適時に
点火時期を進角側に戻すことによって機関出力の不要の
低下を回避する様にした内燃機関の点火時期制御装置を
提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本発明は第１図に示す如く
、機関の回転部近傍に配置され、機関の回転数を検出す
る機関回転数検出手段１、機関の適宜位置に配置され、
その負荷状態を検出する機関負荷状態検出手段２、機関
の燃焼状態を監視してノンキング発生の有無を検出する
ノッキング検出手段３、前記機関回転数検出手段及び機
関負荷状態検出手段の出力を入力して機関の点火時期を
設定し、更に前記ノッキング検出手段の出力を入力して
ノッキングが検出されると該点火時期を遅角補正すると
共に、ノンキングが終息すると所定の待機期間経過した
後に点火時期を進角補正する点火時期設定手段４及び該
点火時期設定手段の出力を入力して機関燃焼室の混合気
を点火する点火手段５からなる内燃機関の点火時期制御
装置において、機関の適宜位置に配置され、機関が吸入
する空気の温度を検出する吸入空気温度検出手段６を設
け、前記点火時期設定手段は該吸入空気温度検出手段の
出力を入力し、その出力値に応じて前記待機期間を変更
する如く構成した。

（作用） 吸気温に応じて適宜設定した待機期間を変更する様に構
成したので、ノンキングの再発を防止しつつ的確に点火
時期を進角側に戻すことが出来て機関出力に不要のロス
を生じることがない。

（実施例） 以下、本発明の詳細な説明する。第２図は本発明に係る
内燃機関の点火時期制御装置の全体構成を示しており、
同図に従って説明すると、符号ｆ、は４気筒等からなる
車両用の多気筒の内燃機関を示す。内燃機関ｆ、は吸入
空気路１２を備えており、エアクリーナ１４から流入し
た空気はスロントル弁１６で其の流量を調節されつつイ
ンテークマニホルド１８を経て一〇気筒の燃焼室２０内
に導入される。吸入空気路１２にはスコツ１〜ル弁１６
下流の適宜位置においてパイプ２４が接続されて分岐さ
れており、其の分岐路の終端部付近に吸入空気の圧力を
絶対値で検出する前記した機関負荷状態検出手段たる吸
気圧力センサ２Ｇが設けられる。又、内燃機関ｆ、の冷
却水通路２８の付近には水温センサ３０が設けられて機
関冷却水の温度を検出すると共に、吸入空気路１２のス
ロットル弁１６下流の適宜位置には前記した吸入空気温
度検出手段たる吸気温センサ３２が設りられて機関が吸
入する空気の温度を検出する。

又、内燃機関ｆ、の近傍にはディストリビュータ３Ｇが
設けられると共に、その内部にはピストン３８の上下動
に伴って回転するクランク軸（図示せず）の回転に同期
して回転する回転子及び其れに対峙して配置された磁気
ピンクアンプ等からなる前記した機関回転数検出手段た
るクランク角センサ４０が収納されており、所定クラン
ク角度毎にパルス信号を出力する。更に、内燃機関ｆ、
のシリンダヘッド４２にば燃焼室２０を臨む位置に圧電
型のノックセンサ４４が設けられ、燃焼状態を検出する
。上記した吸気圧センサ等のセンサ２６，３０，３２．
４０．４４の出力は、制御ユニシト５０に送られる。

第３図は制御ユニシト５０の詳細を示しており、同図に
従って説明すると、吸気圧力センサ２６及び水温センサ
３０並びに吸気温センサ３２の出力は制御ユニット内に
おいてレベル変換回路５２に入力されて所定レベルに変
換された後、マイクロ・コンピュータ５４に入力される
。該マイクロ・コンピュータは、Ａ／Ｄ変換回路５４ａ
、■ｆ、５４　ｂＸＣＰＵ５４　ｃ、ＲＯＭ５４　ｄ、
、ＲＡＭ５４ｅ及び演算用のカウンタ並びにタイマＣカ
ウンタ及びタイマの図示は省略した）を備えており、レ
ベル変換回路出力は、ＣＰＯ５４Ｃの指令に応してＡ／
Ｄ変換回路５４ａにおいてデジタル値に変換された後、
ＲＡＭ５４　ｅに一時格納される。

又、クランク角センサの出力は波形成形回路５６におい
て波形成形された後、ｌｆ、５４ｂを介してマイクロ・
コンピュータ内に入力される。

更に、前記したノックセンサ４４の出力は制御ユニット
５０に送出された後、フィルタ手段５８においてノッキ
ング周波数成分のみが弁別されてノンキング判定手段６
０に入力され、一方ではピークホールド手段等からなる
ピーク値検出手段６２に送られてセンサ出力のピーク値
が検出されると共に、他方では積分手段及び増幅手段等
からなる比較基準レベル設定手段６４に送られて平均値
が算出される。両手段６２．６４の出力は次いで比較手
段６６に送られ、そこでピーク値が基準レベルを超える
と比較手段出力がハイレベルとなる。

比較手段の出力は、マイクロ・コンピュータ５４に送ら
れる。他方、マイクロ・コンピュータ５４からピーク値
検出手段６２及び比較基準レベル設定手段６４には検出
期間を指令するノソクゲ−１・信号及びノイズゲート信
号が送られる。尚、斯るノッキング判定手段自体は公知
であるので、これ以上の説明は省略する。

マイクロ・コンピュータにおいてＣＰＵ５４Ｃは後述の
如く、クランク角センサ４ｏの出力から機関回転数及び
クランク角度を算出すると共に吸気圧力センサ２６の出
力から機関負荷状態を判断し、ＲＯＭ５４　ｄに格納し
た基本点火時期マツプを検索して基本点火時期を算出す
ると共に、他の出力から該基本点火時期を補正して最終
点火時期を算出し、出力回路６８を経てイグナイタ等か
らなる点火装置７０に点火を指令し、ディス（−リビュ
ータ３６を介して所定気筒の点火プラグ７２を点火して
燃焼室２０内の混合気を着火する。上記において、ノッ
クセンサ４４、フィルタ手段５８、ノッキング判定手段
６０及びマイクロ・コンピュータ５４が前記したノッキ
ング検出手段に、マイクロ・コンピュータ５４が前記し
た点火時期設定手段に、点火装置７０及びディストリビ
ュータ３Ｇ並びに点火プラグ７２が前記した点火手段に
相当する。

続いて、第４図フロー・チャートを参照して本制御装置
の動作を説明する。尚、第４図に示すプログラムは所定
クランク角度、例えばＴＤＣ毎に前記マイクロ・コンピ
ュータにおいて割り込み起動される。

先ず、＄ｆ、０において機関回転数Ｎｅと吸気圧力Ｐｂ
ａとを読み出した後、ｂ、０２においてＲＯＭ内に格納
しであるマツプ値を参照して基本点火時期θｉｇ−ＢＡ
ＳＥを検索し、次いでｂ、０４において水温Ｔｗと吸気
温Ｔａとを読み出し、ａ、０６において点火時期補正量
θｉｇ−ＣＯＲ（後述のノッキング補正量を除く）を算
出する。続いて、ａ、０８においてノッキング補正量θ
ＲＵＴを算出する。

第５図はこのノンキング補正量算出サブルーチンを示す
フロー・チャートである。以下説明すると、先ず５２０
０において今回ノッキングが発生しているか否かを前述
のノッキング判定手段６０の出力から判断する。而して
、ノッキングの発生が検出されると８２０２に移行し、
所定量△θＲ減算してノッキング補正量を決定する。尚
、このノッキング補正量は木質的に負値であり、減算は
遅角方向への修正を意味する。また、遅角所定量ΔθＲ
は固定値でも良く、或いはノンキングの強度及び／又は
頻度に応じて可変としても良い。

続いて、５２０４において連続的にノンキングが発生し
ていない点火数（ＴＤＣ数）を計数するカウンタＡＶＣ
のカウンタ値を零にリセットする。

５２００においてノッキングの発生が検出されたときは
３２０６に進んで前記カウンタの値をインクリメントし
、続いて３２０８において待機期間（同様に点火数で示
す）　ＡＶＣＮＴを算出する。

第６図は此の待機期間Ａ　ＶＣＮＴの算出ザブルーチン
・フロー・チャートであり、同図に従って説明すると、
先ず５３００においてＲＯＭ内に格納したマツプ値を参
照して基本待機点火数（期間）Ａ　ＶＣＮＴＭを検索す
る。第７図は此のマツプを図式的に示すものであるが、
図示の如く、基本待機点火数は、機関回転数Ｎｅと機関
負荷状態、具体的には吸気圧力Ｐｂａとから検索される
。而して、このマツプにおいて基本待機点火数は、吸気
圧力Ｐｂａが高くなる程大きく、また機関回転数Ｎ’ｅ
が高（なる程大きくなる様に設定されている。即ち、機
関負荷が大きくなる程、或いは機関負荷が大きく且つ機
関回転数が高くなる程ノッキングが発生し易く、機関の
ダメージも大きくなることから、待機点火数を其れに応
じて増減することによってノンキングの頻発を効果的に
抑制する如く設定されている。

続いて、５３０２において吸気温による補正点火数ＡＶ
ＣＮＴ−Ｔａを検索する。これは、同様にＲＯＭ内に格
納されているテーブル値を参照して検出した吸気温に応
じて前記基本待機点火数を補正するものである。第８図
は其の補正特性を概略的に示す説明図であるが、該テー
ブルにおいては図示の如く、吸気温４０〜８０°Ｃの間
をベース値とすると共に、４０°Ｃ未満の領域にあって
はベース値を減少し、８０°Ｃを超える領域に対しては
ベース値を増加する様に設定している。斯る補正点火数
は後述の如く基本待機点火数に加算されて待機点火数が
最終的に決定されるのであるが、低温側の補正量を減少
させたのは、低温側になる程Ａ／Ｆ温度が下がるため燃
料の気化が困難となって燃焼スピードが遅くなり、即ち
ノッキングが発生しにくくなるからである。よって、斯
る低温側においては補正量を減少させ、待機点火数を短
くする。他方、高温側においては逆の現象が発生ずるの
で、待機期間が長くなる方向に補正することになる。即
ち、基本待機点火数に関しては、機関回転数と機関負荷
状態とに応してノンキング発生領域が異なることから、
その特性を加味して設定する。而して、吸気温に関しで
も、吸気温に関連してノッキング発生領域が変化するこ
とから、斯く補正するものであり、その結果機関を適正
に制御できるものである。

続いて、５３０４において基本待機点火数ＡＶＣＮＴＭ
に吸気温補正点火数Ａ　ＶＣＮＴ−Ｔａを加算して待機
点火数Ａ　ＶＣＮＴを合算する。尚、吸気温補正に付い
ては係数で求めて基本待機点火数に乗じる様にしても良
い。又、第８図に示した数値は一例であって、これに限
定されるべきでないことは云うまでもない。

再び第５図フロー・チャートに戻ると、続いて５２ｆ、
において此の待機点火数と前記したノッキング未発生連
続カウンタ値とを比較し、ノンキングが継続的に発生し
ない点火数が待機点火数に達したと判断されれば５２１
２に進み、ノン；１−ング補正量θＩＩＥＴを所定量Δ
θ八へ角側に戻すと共に（加算は進角方向への修正を意
味する）、然らざる場合は５２１４に進んでノッキング
補正量は前回値θＲＥＴｎのままとする。尚、戻し側の
所定量ΔθＡは適宜設定するものとし、固定量としても
良く、或いはノッキングの頻度及び強度に応して変えて
も良い。

ここで、再び第４図フロー・チャートに戻り、続いてｂ
、ｆ、において基本点火時期θｉｇ−ＢＡＳＥにノンキ
ング以外の補正量θｉｇ−ＣＯＲとノッキング補正量θ
ＲＥＴとを加算して最終点火時期θｉｇを決定する。こ
の場合、ノッキング補正量は負値なので、それが存する
場合には基本点火時期を遅角方向に修正することば前記
した通りである。最後に、ｂ、１２において前記点火装
置７０に出力して本プログラムを終了する。

本実施例においては上記の如く、機関回転数と吸気圧力
とから待機点火数を基本的に決定すると共に、吸気温に
応じて其れを補正する如く構成したので、ノッキングの
再発を防止しつつ適時に点火時期を進角側に戻すことが
出来、機関の点火時期を最適に制御してトルク及び燃費
の向上を図ることが出来る。

（発明の効果） 本発明に係る内燃機関の点火時期制御装置においては、
機関の適宜位置に配置され機関が吸入する空気の温度を
検出する吸入空気温度検出手段を設け、点火時期設定手
段は該吸入空気検出手段の出力を入力し、その出力値に
応じて待機期間を変更する如く構成したので、ノッキン
グの再発を確実に防止することが出来てドライブフィー
リングが向上すると共に、適時に点火時期を進角側に戻
すことが出来て機関出力の不要の低下を回避することが
出来る。更には、トルク及び燃費の点でも向上するもの
である

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明に係
る制御装置の概略図、第３図は其の制御ユニットの詳細
を示すブロック図、第４図は該制御ユニットの動作を示
すフロー・チャー１・、第５図は其の中のノッキング補
正量算出ザブルーチンを示すフロー・チャート、第６図
は其の中の待機点火数算出サブルーチンを示すフロー・
チャート、第７図は該演算で使用される基本待機点火数
マツプを示す説明図及び第８回は其れを吸気温に応じて
修正する補正特性を示す説明図である。 １・・・機関回転数検出手段（クランク角センサ４０）
、２・・・機関負荷状態検出手段（吸気圧カセンザ２６
　）、３・・・ノッキング検出手段（ノックセンサ４４
、フィルタ手段５８、ノッキング判定手段６０及びマイ
クロ・コンピュータ５４）、４・・・点火時期設定手段
（マイクロ・コンピュータ５４）、５・・・点火手段（
点火装置７０、ディストリビュータ３６、点火プラグ７
２）、６・・・吸入空気検出手段（吸気温センサ３２Ｌ
　　５０・・　・ｆｔ１ｌｌ　ｊ卸コーニノト、５４・
　・・マイクロ・コンピュータ 出願人　　　　本田技研工業株式会社 代理人　　　　弁理士　吉　１）　豊

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ａ、機関の回転部近傍に配置され、機関の回転数を検出
   する機関回転数検出手段、 ｂ、機関の適宜位置に配置され、その負荷状態を検出す
   る機関負荷状態検出手段、 ｃ、機関の燃焼状態を監視してノッキング発生の有無を
   検出するノッキング検出手段、 ｄ、前記機関回転数検出手段及び機関負荷状態検出手段
   の出力を入力して機関の点火時期を設定し、更に前記ノ
   ッキング検出手段の出力を入力してノッキングが検出さ
   れると該点火時期を遅角補正すると共に、ノッキングが
   終息すると所定の待機期間経過した後に点火時期を進角
   補正する点火時期設定手段、 及び ｅ、該点火時期設定手段の出力を入力して気筒燃焼室の
   混合気を点火する点火手段、 からなる内燃機関の点火時期制御装置において、ｆ、機
   関の適宜位置に配置され、機関が吸入する空気の温度を
   検出する吸入空気温度検出手段を設け、前記点火時期設
   定手段は該吸入空気温度検出手段の出力を入力し、その
   出力値に応じて前記待機期間を変更するようにしたこと
   を特徴とする内燃機関の点火時期制御装置。