JPH0561468B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、内燃機関の点火時期制御方法に係る
ものである。詳しくは、加、減速に応じて点火進
角を適宜補正し、点火時期を制御する内燃機関の
点火時期制御方法に係るものである。

［従来技術］ 従来、内燃機関における点火時期制御は運転状
態に基づいて演算された点火進角に応じて行われ
ていた。一般的な電子式点火時期制御装置は、そ
の電子制御回路に機関回転数NE及び機関の負荷
を示す基本噴射時間Tpをパラメータとする点火
時期データマツプを有しこのデータより点火進角
を検索するか又はデータの補間計算により点火進
角を計算して点火時期を制御している。

しかし、従来の機械式点火時期制御装置が車速
の過渡時に自身の慣性による適度な点火遅れが存
在するのに比べ、電子式点火時期制御装置は加速
初期にはかかる慣性がない。この為に点火進角が
計算通りでは進み過ぎ、排気ガス、燃費、動力性
能に悪影響を及ぼしていた。そこで点火進角の過
進角を防止する対策として、いわゆる「なまし処
理」が行われている。ここに「なまし処理」と
は、点火進角を補正するための方法であり点火進
角をそのまま使用せず一旦、点火進角を重み付き
平均化する処理を言う。そして重み付き平均化の
重みは、今回の点火進角と前回の点火進角それぞ
れに付与される係数であり、例えば前回の点火進
角の重みを大きくすると「なまし効果」は大きく
なり、今回の点火進角は大きく補正され、今回の
点火進角の重みを大きくすると「なまし効果」は
小さくなり今回の点火進角の補正は小さい。この
ように重みが変わると補正率はそれじ応じて変わ
る、点火進角の「なまし処理」を使用した従来技
術としては次の例が挙げられる。

(a) 点火進角の「なまし処理」のエンジン回転数
の所定値以上では小さく、所定値より下では大
きくする。

(b) 始動後、所定時間以上所定回転数以上で「な
まし処理」を行う。

このような対策を講ずることにより点火時期制
御における好ましい成果を上げることができる。
即ち、このなまし処理によつて、点火進角が増大
しようとするときにはその増大の仕方が抑制さ
れ、点火進角が急激に進角してしまわないように
なるから、加速開始時における過進角を防止して
ノツキングの発生を防止することができる。

しかしながら、従来の点火時期制御方法では、
点火進角が減少する場合にも同様の補正率で重み
付けをしたなまし処理を実行していたため、以下
の問題を生じた。

即ち、従来の技術によれば、点火進角が遅角側
へ減少しようとする場合にも、同じ補正率で重み
付けされた前回の点火進角（今回よりも進角側に
ある）が考慮されるため、点火進角が減少し難く
なる。点火進角が減少し難くなるということは結
局、意図するよりも進角側になり、混合気の燃焼
温度が高くなることを意味する。また同時に、燃
焼の終了が早まり、排気ガス温度は低下する。こ
の結果、排気ガス中には、こうした排気温度の影
響を大きく受ける炭化水素（HC）が増加する。

ここで、点火進角を減少させる場合には、機械
式点火時期制御装置における様な慣性は考慮する
必要がない。即ち、慣性を考慮して点火進角の減
少を遅くすると、上述の排気ガス中のHC増加の
問題が生じるだけであるからである。

さらに、点火進角が減少する状態から増加する
状態へと転ずるとき、具体的には減速状態から加
速状態へと移るときを考えると、従来の制御方法
では結局、なまし処理が十分に生きてこず、場合
によつてはノツキングの発生を促進するおそれす
らある。

即ち、上述の様に、減速時には意図するよりも
点火進角が大きい状態にあるから、なまし処理に
おいて前回の点火進角値として用いられる値自体
が、そもそも予定よりも進角側にあり、この値を
なまし処理に用いるとかえつて過進角となること
も考えられるのである。

［発明の目的］ 本発明の目的は、車速の過渡時に点火進角を遅
角させノツキング現象を軽減し、車速の減速時に
点火進角を遅角し易い状態のなまし処理に変更す
ることで排ガス中のHCの低減を図る内燃機関の
点火時期制御方法を提供することにある。

［発明の構成］ かかる目的を達成するための本発明の構成は第
１図のフローチヤートに示す如く、 (P1) 内燃機関の機関回転数と機関吸入空気量を
検出し、該機関回転数と機関吸入空気量より基
本噴射時間を演算すると共に、該基本噴射時間
と前記機関回転数より点火進角の演算を行い、 (P2) 更に、今回演算された点火進角に対し、前
回の処理で演算された点火進角を、所定の補正
率にて重み付けした上で考慮し、点火進角の急
激な変化を防止する点火進角のなまし処理を行
い、 (P3) 該なまし処理された点火進角に基づいて点
火を実行する内燃機関の点火時期制御方法にお
いて、 前記なまし処理における補正率として、 (P2‐1) 今回演算された点火進角と前回の処
理で演算された点火進角とを比較し、 (P2‐2) 今回演算された点火進角の方が前回
の処理で演算された点火進角よりも進角側に
あるときは、所定以上進角を進み難くする重
み付けの第一の補正率を採用し、 (P2‐3) 今回演算された点火進角の方が前回
の処理で演算された点火進角よりも遅角側に
あるときは、前回の処理で演算された点火進
角の方の重みを前記第一の補正率よりも抑制
した第二の補正率を採用することを特徴とす
る内燃機関の点火時期制御方法を要旨として
いる。

［作用］ 本発明の内燃機関の点火時期制御方法によれ
ば、点火進角が進角側へ増大しつつある場合に比
べて、点火進角が遅角側へ減少しつつある場合の
方が前回の演算値の影響が小さくなるように、な
まし処理の補正率が設定される。従つて、点火進
角の遅角側への変化は比較的速やかになされ、減
速時の排気ガス中のHC増加は生じない。これ対
し、点火進角が進角側へ増加しつつある場合、例
えば加速初期には、第一の補正率によつて進角が
進み難くし、ノツキングの発生を抑制することが
できる。

ここで、このなまし処理での補正率の変更条件
として、本発明の様に点火進角の増減状態をもつ
て判断するのではなく、例えばアイドルスイツチ
がオンからオフへ又はオフからオンへ変化したか
否かを条件にする制御方法も考えられる。

しかし、点火進角の変化は、発進時や、走行か
ら停車への変化時のみの問題ではない。例えば、
かなりの速度で定常走行しているときにさらにア
クセルを踏み込んだり、逆にアクセルをやや緩め
たりした場合にも点火進角の演算値は変化する。
特に、上り坂でのカーブ走行や緩やかなアツプダ
ウンの連続する丘陵地での走行などにおいては、
アクセルを開放してしまうことなく緩めたり踏み
込んだりすることはよく経験される通りである。
そして、この様な運転状態においても、点火進角
が進み過ぎるとノツキングが発生するし、点火進
角が速やかに遅れてくれないとHC増加を招くの
である。ノツキングの最悪の状態としてのエンジ
ンストールは、むしろこの様な走行状態において
避けるべきである。

本発明によれば、まさにこの様な、ある程度以
上の速度で走行中にアクセル操作状態が変化して
点火進角演算値が変動するという場合にも、的確
ななまし処理により、全体的な傾向として遅角側
へは変化し易くするが進角側へは変化し難くする
という制御を実行することで、全運転領域におい
て、ノツキング発生やHC増加を抑制することが
できるのである。

［実施例］ 以下に本発明を、実施例を挙げて図面と共に説
明する。

まず第２図は本発明方法が適用される実施例の
四サイクル四気筒内燃期間（エンジン）及びその
周辺装置を表わす概略系統図である。

１はエンジン、２はピストン、３は点火プラ
グ、４は排気マニホールド、５は排気マニホール
ド４に備えられ、排ガス中の残存酸素濃度を検出
する酸素センサ、６は各気筒に対してそれぞれ設
けられ燃料を噴射する燃料噴射弁、７は吸気マニ
ホールド、７ａは吸気マニホールド７の接続され
る吸気ポート、７ｂは吸気バルブ、８は吸気マニ
ホールド７に備えられ、エンジン本体１に送られ
る吸入空気の温度を検出する吸気温センサ、９は
エンジンの冷却水温を検出する水温センサ、１０
はスロツトルバルブ、１１はスロツトルバルブ１
０に連動し、スロツトルバルブ１０の開度に応じ
た信号を出力するスロツトルボジシヨンセンサ、
１２はスロツトルバルブ１０を迂回する空気通路
であるバイパス路、１３はバイパス路１２の開口
面積を制御してアイドル回転数を制御するアイド
ルスピードコントロールバルブ（ISCV）、１４は
吸入空気量を測定するエアフロメータ、１５は吸
入空気を浄化するエアクリーナをそれぞれ表わし
ている。

また、１６は点火コイルを備え点火に必要な高
電圧を出力するイグナイタ、１７は図示していな
いクランク軸に連動し上記イグナイタ１６で発生
した高電圧を各気筒の点火プラグ３に分配供給す
るデイストリビユータ、１８はデイストリビユー
タ１７内に取り付けられ、デイストリビユータ１
７の１回転、即ちクランク軸２回転に24発のパル
ス信号（クランク角信号）を出力する回転角セン
サ、１９はデイストリビユータ１７の１回転に１
発のパルス信号を出力する気筒判別センサ、２０
は電子制御回路をそれぞれ表わしている。

更に２１はエンジン冷間時に、スロツトルバル
ブを迂回して流れる空気の通路、即ちフアースト
アイドル用バイパス路を示している。そして２２
はフアーストアイドル用バイパス路２１を通る空
気量を制御するエアバルブを示している。尚エア
バルブ２２はエンジン冷間時に暖機運転に必要な
エンジン回転数を確保するためにフアーストアイ
ドル用バイパス路２１を開くように作動する。

次に第３図は電子制御回路２０のブロツク図を
表わしている。

３０は各センサより出力されるデータを制御プ
ログラムに従つて入力及び演算すると共に、燃料
噴射弁６、イグナイタ１６等の各種装置を作動制
御等するための処理を行うセントラルプロセシン
グユニツト（以下、単にCPUと呼ぶ）、３１は前
記制御プログラムや点火進角演算のためのマツプ
等のデータが格納されるリードオンリメモリ（以
下、単にROMと呼ぶ）、３２は電子制御回路２
０に入力されるデータや演算制御に必要なデータ
が一時的に読み書きされるランダムアクセスメモ
リ（以下、単にRAMと呼ぶ）、３３は図示せぬ
キースイツチがオフされても以後のエンジン作動
に必要なデータ等を保持するよう、バツテリによ
つてバツクアツプされたバツクアツプランダムア
クセスメモリ（以下、単にバツクアツプRAMと
呼ぶ）、３４は図示していない入力ポートや必要
に応じて設けられる波形整形回路、各センサの出
力信号をCPU３０に選択的に出力するマルチプ
レクサ、アナログ信号をデジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器、等が備えられた入力部をそれぞれ
表わしている。３５は図示していない入力ポート
等の他に出力ポートが設けられその他必要に応じ
て燃料噴射弁６、イグナイタ１６等をCPU３０
の制御信号に従つて駆動する駆動回路等が備えら
れた入・出力部、３６は、CPU３０、ROM３１
等の各素子及び入力部３４入・出力部３５を結び
各データが送られるバスラインをそれぞれ表わし
ている。

上記CPU３０による点火時期の制御は、エン
ジン回転数及び吸入空気量に基づき演算された点
火進角による点火タイミングでパルス信号をイグ
ナイタ１６に出力することにより実行される。

次に本発明の実施例の制御プログラムについて
説明する。第４図にこの制御プログラムのフロー
チヤートをサブルーチンで示す。

このサブルーチンは電子制御回路２０が行う図
示せぬ一連の処理のうちの一処理として繰り返し
実行される。

まず処理が開始されると、ステツプ100におい
ては、回転角センサ１８の180℃Ａ毎の信号に基
づきエンジン回転数NEを計算しステツプ200へ
移行する。

ステツプ200においては、エアフロメータ１４
により検出される吸入空気量Ｑと前述ステツプ
100において計算されたエンジン回転数NEとか
らエンジンの負荷を示す基本噴射時間Tpが次式
に沿つて演算される。

Tp＝Ｋ（Ｑ／NE）、Ｋ：定数 続くステツプ300においては、エンジン回転数
NEと基本噴射時間Tpに基づくROM内に予め格
納された第５図に示す如き点火進角のデータマツ
プにより該当する点火進角を検索し、マツプに該
当するデータがない場合は補間計算を行い、点火
進角を求め、この点火進角をSA（NEW）としス
テツプ400に移行する。尚、第５図のデータマツ
プにはNE800r.p.m.とTp1024ms（以下単位は省略
する。）に対応する点火進角45℃Ａ、NE800と
Tp1280に対応する点火進角38℃Ａ、NE1200と
Tp1024に対応する点火進角42℃Ａ、NE1200と
Tp1280に対応する点火進角31℃Ａ、NE1600と
Tp1024に対応する点火進角41℃Ａが全データの
一部として表わされている。

ステツプ400においては、比較判定処理に相当
する処理、即ち前述ステツプ300にて求められた
今回の点火進角SA（NEW）がRAM内に既に記
憶されている前回の本ルーチンの処理、即ち回転
角180℃Ａ前の処理にて演算された点火進角SA
（OLD）より大きいか否かを判定する。SA
（NEW）がSA（OLD）以下であると判定、即ち
点火進角は減少していると判定されたならばステ
ツプ550へ移行し、SA（NEW）がSA（OLD）よ
り大きいと判定、即ち点火進角が増加していると
判定されたならばステツプ510へ移行する。

次のステツプ510においては、ステツプ300にお
いて求められた点火進角SA（NEW）と前回の処
理にて演算されたSA（OLD）に基づいて第一の
補正において補正率を0.5とする場合に相当する
処理、即ちSA（NEW）の重みを１、SA（OLD）
の重みを１とする今回の点火進角SA（NEW）の
「なまし処理」が次式に沿つて行われSA（NEW）
はSAと補正され本ルーチンの処理を終了する。

SA＝SA（NEW）＋SA（OLD）／２ 尚、上述の補正率は、ρ₁をSA（NEW）の重み、
ρ₂をSA（OLD）の重みとするとρ₂／ρ₁＋ρ₂の値を指 す。従つて補正率が小さければ小さい程、補正後
の点火進角はステツプ300で求められたSA
（NEW）に近くなる。

ステツプ300において求められたSA（NEW）が
前回の処理にて演算されてSA（OLD）以下であ
る旨判定された場合に処理されるステツプ550に
おいては、第二の補正において補正率を0.2とす
る場合に相当する処理、即ちSA（NEW）の重み
を４、SA（OLD）の重みを１とする今回の点火
進角SA（NEW）の「なまし処理」が次式に沿つ
て行われSA（NEW）はSAの補正され本ルーチン
の処理を終了する。

SA＝4SA（NEW）＋SA（OLD）／５ 以上詳述したように本実施例は点火進角が増加
する場合は第一の補正に相当する補正率0.5の補
正、即ち、SA（NEW）の重みとSA（OLD）の重
みを同等とした「なまし処理」を行い点火進角を
遅角させ、点火進角が減少する場合は第一の補正
より補正率の小さい第二の補正に相当する補正率
0.2の補正、即ち、SA（NEW）の重みとSA
（OLD）の重みの比を４対１とした「なまし処
理」を行い、点火進角を進角するよう補正する。

この為、点火進角が減少する状態から増加する
状態に転ずると、即ち減速状態から加速状態に移
つた場合には、減速状態と加速状態とで一律に点
火進角を補正していないことから点火進角の過進
角が防止され、第６図の如き従来例の点線のグラ
フから実線のグラフとなるよう点火進角は変化
し、ノツキング現象が発生し難くなる。

また、減速時にはスロツトル弁が全閉となりア
イドルスイツチがオンとなることにより点火進角
が急激に遅角される。そして点火進角が増加する
時より補正率を小さくして、点火進角を進角させ
る「なまし処理」を行う。したがつて従来例に比
べ進角が抑えられる為、混合気の燃焼温度が低く
なると同時に燃焼の終了が遅くなり排気ガス温度
が上昇し、その結果第７図に示す如く従来の「な
まし処理」を行つている点線のグラフから実線の
グラフへ排気ガス中に含有されるHCは減少す
る。

点火進角が減少している場合に点火進角が増加
している場合より「なまし処理」の補正率を小さ
くする理由は、点火進角が減少する場合も、点火
進角が増加する場合と同様の補正率にて「なまし
処理」を行うと点火進角が必要以上に進角し、混
合気の燃焼温度が高くなり同時に燃焼の終了が早
まり排気ガス温度が低下し排気温度の影響を大き
く受けるHCが増加するからである。

尚、本実施例にかかわらず、第４図フローチヤ
ートにおけるステツプ510、550の「なまし処理」
における重みを適宜調整して点火進角の補正率を
変更しても良い。即ち、第二の補正の補正率が第
一の補正の補正率より小さければ第二の補正は補
正率を０にしても良く、つまりSA（OLD）の重
みを０とする補正率０の補正であつても良く、ま
た、補正の方法としての「なまし処理」に代えて
他の補正方法、例えば予め定めた第一の補正及び
第二の補正を行うSA（NEW）、SA（OLD）を変
数とする二つの関数SA₁＝ｆ［SA（NEW）、SA
（OLD）］及びSA₂＝ｇ［SA（NEW）、SA（OLD）］
を用いて点火進角を補正しても良く、いずれも本
実施例に限定されるものではない。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明は点火進角が増加す
る場合は今回の点火進角を補正して遅角させ、点
火進角が減少する場合は、点火進角の増加時の補
正率より小さい補正を行い、点火進角が、演算値
として意図されるよりも大きく進角側へ補正され
ないように、即ち遅角側への変化を抑えすぎない
よう構成されている。

この為、車速が減速から加速に移る過渡時には
点火進角の進角が抑制されることから点火進角の
進み過ぎによるノツキング現象を防止することが
可能となる。

また、車速の減速時には点火進角の補正を小さ
くすることにより、進角側へ残留される条件を小
幅に抑え混合気の燃焼温度が低くなると同時に燃
焼の終了が遅くなり、その結果、排気ガス温度の
上昇により光化学スモツグを誘起するHCが減少
するといつた効果が得られる。

そして、今回と前回の点火進角演算結果の比較
によつてこうした補正率の変更をする構成である
から、発進時や、走行から停車への変化の時だけ
でなく、全走行状態に対して的確ななまし処理を
実行することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の構成を表わすフローチヤ
ート、第２図は本発明方法の適用される実施例の
エンジン及びその周辺装置を表わす概略系統図、
第３図はその電子制御回路を表わすブロツク図、
第４図は実施例制御プログラムを表わすフローチ
ヤート、第５図はエンジン回転数NEと基本噴射
時間Tpに基づく点火進角のデータマツプを示す
グラフ、第６図は点火進角とエンジン回転数をパ
ラメータとするノツキング領域を示すグラフ、第
７図は点火進角とHC濃度との関係を示すグラフ
を表わす。 １……エンジン、３……点火プラグ、１４……
エアフロメータ、１６……イグナイタ、１８……
回転角センサ、２０……電子制御回路、３０……
CPU、３１……ROM、３２……RAM。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関の機関回転数と機関吸入空気量を検
   出し、該機関回転数と機関吸入空気量より基本噴
   射時間を演算すると共に、該基本噴射時間と前記
   機関回転数より点火進角の演算を行い、 更に、今回演算された点火進角に対し、前回の
   処理で演算された点火進角を、所定の補正率にて
   重み付けした上で考慮し、点火進角の急激な変化
   を防止する点火進角のなまし処理を行い、 該なまし処理された点火進角に基づいて点火を
   実行する内燃機関の点火時期制御方法において、 前記なまし処理における補正率として、 今回演算された点火進角と前回の処理で演算さ
   れた点火進角とを比較し、 今回演算された点火進角の方が前回の処理で演
   算された点火進角よりも進角側にあるときは、所
   定以上進角を進み難くする重み付けの第一の補正
   率を採用し、 今回演算された点火進角の方が前回の処理で演
   算された点火進角よりも遅角側にあるときは、前
   回の処理で演算された点火進角の方の重みを前記
   第一の補正率によりも抑制した第二の補正率を採
   用することを特徴とする内燃機関の点火時期制御
   方法。