JPH03233170A - 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、特に、
ノックを検出した際に、点火時期を遅角補正するものに
関する。

〈従来の技術〉 従来の点火時期制御装置において、点火時期（点火進角
）は、基本的には、機関回転数と基本燃料噴射量（負荷
）とにより設定されている。

また、機関のシリンダブロックには、機関の振動に対応
した信号を出力するノックセンサが取付けられており、
この信号をバンドパスフィルタに入力して、ノック振動
に対応する周波数成分の信号のみ通過させ、更に、これ
を積分回路に入力して、所定のクランク角区間（積分区
間）において積分し、これを所定のスライスレベルと比
較して、ノックの有無を判定している。

そして、ノック有りのときは、点火時期を所定のクラン
ク角遅角補正することにより、ノックを回避するように
している（特開昭６２−１２６２７３号公報参照）。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、従来の点火時期の遅角補正において、遅角量
は、所定時間（例えば、１０ｍ５）内のノック回数に応
じて決定される。

しかしながら、第６図に示すように、点火周期Ｔは、機
関回転数Ｎ及び気筒数により変わるため、高回転域にお
いては、１０ｍ５内に、複数回の点火が行われ、ノック
が発生する場合、複数のノックを検出するようになり、
この結果、遅角量が多くなって、必要以上に遅角され、
トルクが減少するという問題点があった。

また、同様の理由から、点火時期の制御幅（振れ幅）が
大きすぎて、サージが発生するという問題点もあった。

本発明は、上記の問題点に鑑み、機関回転数に影響され
ることなく適正なノック制御を実現できる点火時期制御
装置を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するため、本発明は、第１図に示すよ
うに、下記の構成とする。

即ち、機関の運転状態を検出する機関運転状態検出手段
（ａ）と、機関の運転状態に応じて基本点火時期を設定
する基本点火時期設定手段（ｂ）と、ノックセンサ（Ｃ
）からの信号に基づいて検出されるノックの有無に応じ
て補正量を所定の遅角量または所定の進角量増減して設
定する補正量設定手段（ｄ）と、前記基本点火時期と前
記補正量とから点火時期を設定する点火時期設定手段（
ｅ）と、設定された点火時期に応じたタイミングで点火
装置げ）に点火信号を出力する点火信号出力手段（６）
と、を備えてなる内燃機関の点火時期制御装置において
、前記補正量設定手段（ｄ）におけるノック検出時の遅
角量を設定する手段として、下記（５）〜（財）の手段
を設ける構成とする。

（ハ）前記ノックセンサからの信号に基づいて所定時間
内に発生するノックの回数を検出するノック回数検出手
段 （ｉ）機関回転数を検出する機関回転数検出手段（ｊ）
機関回転数が高回転になるに連れて反比例的に小さ（な
る基本遅角量を設定する基本遅角量設定手段 （９）基本遅角量にノックの回数を乗じて遅角量を演算
する遅角量演算手段 〈作用〉 上記の構成によると、下記の作用を得ることができる。

機関運転状態検出手段により機関の運転状態を検出し、
基本点火時期設定手段により機関の運転状態に応じて基
本点火時期を設定し、補正量設定手段によりノックセン
サからの信号に基づくノックの有無に応じて補正量を所
定の遅角量または所定の進角量増減して設定し、点火時
期設定手段により前記基本点火時期と前記補正量とから
点火時期を設定し、点火信号出力手段によりその点火時
期に応じたタイミングで点火装置に点火信号を出力する
。

ここにおいて、前記補正量設定手段におけるノック検出
時の遅角量の設定は、次のようになされる。

即ち、ノック回数検出手段により所定時間内に発生する
ノックの回数を検出する一方、機関回転数検出手段によ
り機関の回転数を検出し、基本遅角量設定手段により機
関回転数が高回転になるに連れて反比例的に小さくなる
基本遅角量を設定する。そして、遅角量演算手段により
基本遅角量にノックの回数を乗じて、遅角量を演算する
。

〈実施例〉 以下に本発明の一実施例を第２図〜第５図に基づいて説
明する。

先ず、第２図を参照して、内燃機関の点火装置のシステ
ムを説明する。

機関ｌには、図示しないスロットル弁の制御を受けつつ
、吸気マニホールド２を介して、空気が吸入される一方
、吸気マニホールド２のブランチ部に各気筒毎に設けら
れた燃料噴射弁３がら燃料が噴射供給される。

そして、機関１の各気筒には点火栓４が設けられていて
、これらには、点火コイル５にて発生する高電圧がデイ
ストリビュータロを介して順次印加され、これにより、
火花点火して混合気を着火燃焼させる。

ここで、点火コイル５は、それに付設されたパワートラ
ンジスタ７を介して、高電圧の発生時期を制御される。

従って、点火時期の制御は、パワートランジスタ７のオ
ン・オフ時期を後述するコントロールユニット８からの
点火信号で制御することにより行う。

デイストリビュータロには、光電式クランク角センサ９
が内蔵されており、各気筒の上死点前の所定クランク角
（例えば、ＢＴＤＣ８０”）に基準信号ＲＥＦを、また
クランク角で単位角毎（例えば、ｌ°毎）に単位信号Ｐ
Ｏ３を出力し、それらの信号は、コントロールユニット
８に入力される。

また、機関ｌのシリンダブロックには、ノックセンサ１
０が取付けられており、これは、圧電素子を有して、機
関の振動に対応した信号をコントロールユニット８に入
力するようになっている。

コントロールユニット８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ。

ＲＡＭ及び入力インターフェイスを含んで構成されるマ
イクロコンピュータ（第３図１５）を備え、各種センサ
（図示せず）からの信号に基づいて基本点火時期を求め
、ノックセンサ１０からの信号に基づいてノックの有無
を判定し、ノック有りのときは遅角補正、ノック無しの
ときは進角補正して、実際の点火時期を設定し、クラン
ク角センサ９からの基準信号と単位信号とを監視しつつ
、点火時期に同期したタイミングで点火信号をパワート
ランジスタ７に出力している。

次に、第３図を参照して、ノックセンサｌＯからの信号
の処理回路について説明する。

ノックセンサ１０からの信号は、バンドパスフィルタ１
１により、ノック振動に対応する周波数成分のみ通過し
、積分回路１２に入力される。

積分回路１２は、予め定められた積分開始角から積分終
了角までの所定の積分区間、バンドパスフィルタ１１を
通過したノック信号を積分する。

そして、その積分信号は、比較器１３により、所定のス
ライスレベルと比較されて、スライスレベル以上となっ
たとき、ノック発生を示すパルス信号が出力され、これ
がカウンタ１４に入力される。

カウンタ１４では、入力されたパルス信号の数を計数す
る。

マイクロコンピュータ１５は、計数値を所定時間（１０
ｍｓ）毎に読み込んで、後述するルーチンを実行し、最
終的に点火栓４の点火動作を制御する。

尚、マイクロコンピュータ１５は、カウンタ１４の計数
値を読み込んだ後、次回に備えて、カウンタ１４をリセ
ットする。

次に、マイクロコンピュータ１５により実行されるルー
チンを第４図及び第５図に示すフローチャートにより説
明する。

第４図を参照して、点火時期制御ルーチンを説明する。

これは、クランク角センサ９からの基準信号ＲＥＦに同
期して実行される。

ステップ１（図中３１と記す。以下同様。）では、機関
回転数Ｎと基本燃料噴射量Ｔｐ（負荷）とに基づいて、
予め設定されている基本点火時期ＭＡＤＶのマツプから
、そのときの機関回転数Ｎ及び基本燃料噴射量Ｔｐに応
じた基本点火時期ＭＡＤＶを検索する。

尚、基本点火時期ＭＡＤＶの設定は、バックグラウンド
ジョブにより実行してもよい。

ステップ２では、後述する第５図の補正量設定ルーチン
により設定される最新の補正量Ｃを読込む。

ステップ３では、次式に従って、ステップ１で設定した
基本点火時期ＭＡＤＶに、ステップ２で読込んだ補正量
Ｃを加算して、点火時期ＡＤＶを演算する。

ＡＤＶ＝ＭＡＤＶ＋Ｃ ステップ２４では、点火用減算カウンタ（図示せず）に
（８０−ＡＤＶ）をセットして、このルーチンを終了す
る。

但し、８０は、ＢＴＤＣ８０°を意味し、基準信号ＲＥ
Ｆが上死点前、クランク角で８０”の位置にて出力され
ることを表している。

点火用減算カウンタでは、セットされた（８ｏ−ＡＤＶ
）を、単位信号ＰＯ３発生毎に、減算していき、０にな
ったときに、パワートランジスタ７をオフにして、点火
コイル５に発生した高電圧を点火栓４に印加して、混合
気を火花着火させる。

次に、第５図に示すフローチャートを参照して、補正量
設定ルーチンを説明する。

このルーチンは、１０ｍ５毎にマイクロコンピュータに
て実行される。

ステップ１１では、そのときの運転状態がら、所定のノ
ック制御域であるが否かを判定し、ノック制御域である
と判定されたときは、ステップ１２に進んで、カウンタ
１４の計数値Ｋを読込み、次のステップ１３で、次回に
備えて、カウンタ１４をリセットする。

この計数値Ｋが１０ｍ５間に発生したノック回数Ｋを表
している。

ステップ１４では、ノック回数Ｋに基づいて、ノックの
有無を判定する。Ｋ≧１（ノック有り）のときは、ステ
ップ１５に進む。

ステップ１５では、クランク角センサ９がらの信号に基
づいて算出される機関回転数Ｎを読込む。

ステップ１６では、機関回転数Ｎが高回転になるに連れ
て反比例的に小さくなるように予め設定した基本遅角量
β。のマツプがら、そのときの機関回転数Ｎに応じた基
本遅角量β。を検索する。

ステップ１７では、次式に従って、ステップ１６で検索
した基本遅角量β。に、ステップ１４で判定したノック
回数Ｋを乗じて、遅角量βを演算する。

β−β。×に ステップ１８では、次式に従って、前回の補正量Ｃから
、ステップ１７で演算した遅角量βを減算して、新たな
補正量Ｃを演算して、このルーチンを終了する。

Ｃ；Ｃ−β また、ステップ１４の判定で、ノック回数に＝０（ノッ
ク無し）のときは、ステップ１９に進んで、次式に従っ
て、前回の補正量Ｃに所定の進角量αを加算して、新た
な補正量Ｃ設定し、これを出力して、このルーチンを終
了する。

Ｃ＝Ｃ＋α 更に、ステップ１１の判定で、ノック制御域でないとき
は、ステップ２０で、補正量Ｃを０に、または前回値に
クランプして、このルーチンを終了する。

尚、基本遅角量β。を設定するに際しては、上述のステ
ップ１６に代えて、以下に示す式によって演算するよう
にしても良い。

β。＝Ｓ−Ｔ Ｓは気筒数によって固定された定数である。また、Ｔは
点火周期である。

即ち、ステップ１６のマツプを式化したものである。

ここで、クランク角センサ９及びエアフローメータ（図
示せず）等が機関運転状態検出手段に相当し、ステップ
１が基本点火時期設定手段に相当し、第５図に示した補
正量設定ルーチンが補正量設定手段に相当し、ステップ
３が点火時期設定手段に相当し、ステップ４が点火信号
出力手段に相当する。

そして、カウンタ１４と共にステンブ１２がノ・ンク回
数検出手段に相当し、クランク角センサ９と共にステッ
プ１５が機関回転数検出手段に相当し、ステップ１６が
基本遅角量設定手段に相当し、ステップ１７が遅角量演
算手段に相当する。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によると、点火時期の遅角
量を機関回転数が大きくなると反比例的に小さくなるよ
うに設定した基本遅角量にノック回数を乗じて演算する
ようにしたので、従来の点火時期の制御の仕方において
生じてしたような、高回転域において、遅角し過ぎると
いう問題を回避することができ、トルクの異常な減少を
防止できるという効果が得られる。

また、遅角し過ぎるという問題を回避することができる
ので、サージの発生を防止することができるという効果
も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
点火装置のシステム図、第３図はノックセンサからの信
号処理回路図、第４図及び第５図は制御内容を示すフロ
ーチャート、第６図は従来の問題点を示す図である。 ■・・・機関　　４・・・点火栓　　８・・・コントロ
ールユニット　　９・・・クランク角センサ　　１０・
・・ノックセンサ　　１４・・・カウンタ　　１５・・
・マイクロコンピュータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関の運転状態を検出する機関運転状態検出手段と、機
   関の運転状態に応じて基本点火時期を設定する基本点火
   時期設定手段と、ノックセンサからの信号に基づいて検
   出されるノックの有無に応じて補正量を所定の遅角量ま
   たは所定の進角量増減して設定する補正量設定手段と、
   前記基本点火時期と前記補正量とから点火時期を設定す
   る点火時期設定手段と、設定された点火時期に応じたタ
   イミングで点火装置に点火信号を出力する点火信号出力
   手段と、を備えてなる内燃機関の点火時期制御装置にお
   いて、前記補正量設定手段におけるノック検出時の遅角
   量を設定する手段として、前記ノックセンサからの信号
   に基づいて所定時間内に発生するノックの回数を検出す
   るノック回数検出手段と、機関回転数を検出する機関回
   転数検出手段と、機関回転数が高回転になるに連れて反
   比例的に小さくなる基本遅角量を設定する基本遅角量設
   定手段と、設定された基本遅角量にノックの回数を乗じ
   て遅角量を演算する遅角量演算手段と、を設けたことを
   特徴とする内燃機関の点火時期制御装置。