JPH0635864B2

JPH0635864B2 - 内燃機関の制御装置

Info

Publication number: JPH0635864B2
Application number: JP59015053A
Authority: JP
Inventors: 哲瀧澤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1984-02-01
Filing date: 1984-02-01
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2009-05-11
Also published as: JPS60162059A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野この発明は、内燃機関の点火時期及び燃料供給を制御す
る制御装置に関する。

従来技術従来、内燃機関の点火時期及び燃料供給を制御する制御
装置の内、点火時期を制御する点火時期制御装置として
は、例えば「昭和54年６月日産自動車株式会社発行
ＥＣＣＳＬ系エンジン技術解説書第46〜54頁」に
記載されているようなものがある。

このような点火時期制御装置について第１図を参照して
説明する。

この点火時期制御装置のコントロールユニツト１は、Ｃ
ＰＵ（中央処理装置）１１，ＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３及
びＩ／Ｏ（入出力装置）１４等からなるマイクロコンピ
ユータで構成され、そのＲＯＭ１２に格納した内容に基
づいて点火時期を制御する。

このコントロールユニツト１のＲＯＭ１２には、第２図
に示すような機関回転数に対応する点火時期値データの
テーブルＸと、第３図に示すような機関回転数及び吸気
管吸入空気量に対応する点火時期値データのテーブルＹ
とを格納してある。

また、このコントロールユニツト１は、クランク角度を
検出するクランク角センサ２からの角度信号Ｐ_１を計数
して機関回転数を算出し、機関の吸気管に吸入される空
気量を検出するエアフロメータ３からの吸気管吸入空気
量信号Ｐ_２に基づいて吸入空気量を算出する。

そして、スロツトルバルブが全閉になつたことを検出す
るスロツトル閉スイツチ４からスロツトル閉信号Ｐ_３が
入力されているときには、テーブルＸを選択して機関回
転数に対応する点火時期値データを読出し、またスロツ
トル閉信号Ｐ_３が入力されていないときにはテーブルＹ
を選択して機関回転数及び吸気管吸入空気量に対応する
点火時期値データを読出し、クランク角センサ２からの
基準位置信号Ｐ_４に基づいて、読出した点火時期値デー
タに対応するタイミングでパワートランジスタ５をオフ
状態にする。

それによつて、バツテリ６から点火コイル７の一次巻線
７ａに流れていた一次電流が遮断されて、その二次巻線
７ｂに高電圧が発生し、この高電圧がデイストリビユー
タ８で分配されて順次点火プラグ９Ａ〜９Ｄに給電さ
れ、火花放電を発生させて点火する。

次に、燃料供給を制御する燃料供給制御装置としては、
例えば「昭和55年７月20日株式会社山海堂発行自動
車工学全書第４巻ガソリンエンジン第201〜204
頁」に記載されているようなものがある。

このような燃料供給制御装置について第４図を参照して
説明する。

この燃料供給制御装置において、燃料は、フユーエルタ
ンク２１からフユーエルポンプ２２に吸入圧送された
後、フユーエルダンパ２３によつて脈動が抑えられ、フ
ユーエルフイルタ２４によつてゴミや水分が除去され
て、機関２５に装着したフユーエルインジエクタ２６に
供給される。なお、プレツシヤレギユレータ２７は、フ
ユーエルインジエクタ２６に供給する燃料圧力を一定に
する。

一方、空気は、エアーフイルタ３１を介して内部に取入
れられた後、エアフロメータ３２及びスロツトルバルブ
３３を介して、インテークマニホールド３４から機関２
５の各シリンダに供給される。なお、暖機運転に必要な
空気をスロツトルバルブ３３をバイパスさせて燃焼室へ
供給するものである。

そして、コントロールユニツト４１は、第１図のコント
ロールユニツト１と同様にマイクロコンピユータで構成
され、エアフロメータ３２からの吸気管吸入空気量信
号，スロツトルバルブ３３の全閉を検出する図示しない
スロツトル閉スイツチからのスロツトル閉信号，水温セ
ンサ４２からの水温信号，図示しないバツテリの電圧検
出信号，スタータモータの作動を検出するスタータスイ
ツチからのスタータ信号，図示しないクランク角度を検
出するクランク角センサからの角度信号等を入力し、こ
れ等の入力結果に基づいて各気筒のフユーエルインジエ
クタ２６を同時に機関１回転につき１度駆動制御して燃
料供給量を制御する。

つまり、コントロールユニツト４１は、エアフロメータ
３２からの吸気管吸入空気量信号及びクランク角センサ
からの角度信号に基づいて、一回転当りの吸気管吸入空
気量に比例した噴射量（基本噴射量）Ｔｐを、Ｔｐ＝Ｋ・Ｑ／Ｎの演算をして算出する。なお、Ｑは吸気管吸入空気量、
Ｎは機関回転数である。

そして、この基本噴射量Ｔｐを、各種センサからの検出
信号に基づいて以下のように補正する。

始動後増量補正（ＫＡＳ）：円滑な始動特性を得るため
及び始動からアイドリングへの移行を円滑に行なうため
の補正であり、補正係数ＫＡＳはスタータモータがオン
した時に第５図に示す初期値となり、時間の経過と共に
「０」になる。

アイドル後増量補正（ＫＡＩ）：暖機が充分でないとき
の発進を円滑にするための補正であり、補正係数ｋＡＩ
はアイドルスイツチがオフになつた直後に第６図に示す
初期値になり、時間の経過と共に「０」になる。

バツテリ電圧補正（ＴＳ）：フユーエルインジエクタの
駆動電圧（バツテリ電圧）の変動によるフユーエルイン
ジエクタの有効開弁時間の変化の補正であり、補正値Ｔ
Ｓは第７図をも参照して、ＴＳ＝ａ＋ｂ（１４−ＶＢ）で求める。なお、ａ，ｂは各々定数であり、ＶＢはバツ
テリ電圧である。

水温増量補正（ＦＴ）：機関が充分暖機されていないと
きの補正であり、補正係数ＦＴは第８図に示す。

また、機関始動時には、Ｔｐ_１＝Ｔｐ×（１＋ＫＡＳ）×1.3＋ＴＳＴｐ_２＝ＴＳＴ×ＫＮＳＴ×ＫＴＳＴの演算をして、Ｔｐ_１及びＴｐ_２のいずれか値が大きい
方を燃料噴射量とする。なお、ＴＳＴは始動時基本噴射
量（第９図），ＫＮＳＴは回転数補正係数（第１０図）
及びＫＴＳＴは時間補正係数（第１１図）である。

なお、以上の説明では内燃機関の制御装置を構成する点
火時期制御装置及び燃料供給制御装置を個別的に述べた
が、同一機関を制御する場合には、同一のコントロール
ユニツトで点火時期及び燃料供給を制御する。

このように、従来の内燃機関の制御装置にあつては、燃
料供給量を機関回転数及び吸気管吸入空気量に応じて制
御し、また点火時期をアイドリング時には機関回転数に
よつて、それ以外の時には機関回転数及び吸気管吸入空
気量によつて、夫々一義的に決定して制御していた。

しかしながら、特にアイドリング時（スロットル開度が
全閉あるいは全閉付近）の場合、すなわちスロツトル部
でソニツク状態が実現して、スロツトルを通つて吸気管
に吸入される空気量が一定の（スロツトル開面積のみで
決定される）場合には、機関回転数の変動によつて、燃
料が機関回転数の逆数に対応して供給されるが、シリン
ダに流入する実際の吸入空気量は吸気管容積等の影響に
よつて機関回転数の変化に対して略一次遅れの応答で変
化するので、空燃比が不安定になる恐れがある。

そのため、特にクラツチミート等によつて機関回転数が
急激に減速したときに、空燃比が過濃になり、エンジン
が安定しない恐れがある。

また、空燃比が不安定となると、機関が発生するトルク
の発生パターンがベースとなる空燃比（設定ベース空燃
比）によつて異なつてしまう恐れがある。

また、前述したようにシリンダに流入する実際の吸入空
気量が機関回転数の変化に対して一次遅れで変化するた
め、ベースとなる空燃比に関係なく、機関の発生するト
ルクも機関回転数の変化に対して一次遅れで変化する。

そのため、クラツチミート等によつて機関回転数が減速
しても、発生トルクの増加が遅れて、エンジンが安定し
ない恐れがある。

目的この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、アイ
ドリング時において機関回転数の変動時におけるシリン
ダ吸入空気量の応答遅れによつて生じる設定ベース空燃
比の差異によるトルクの発生パターンの相違を抑制し、
且つ発生トルクの応答遅れを補正することによつて、高
回転速度からのギヤ抜き時や、クラツチ・ミート等の負
荷が加わつた場合等においてもエンストしないようにす
ることを目的とする。

構成そのため、この発明による内燃機関の点火時期制御装置
は、第１２図に示すように、シリンダ吸入空気量算出手
段Ａで算出した機関のシリンダに実際に吸入される実シ
リンダ吸入空気量に基づいて、燃料供給量制御手段Ｂが
燃料供給量を制御すると共に、アイドリング状態検出手
段Ｆによるアイドリング状態の検出時に、実トルク算出
手段Ｃが算出した機関が実際に発生するトルクに相当す
る実トルク相当値が理想トルク算出手段Ｄが算出した機
関の理想的な発生トルクに相当する理想トルク相当値に
近づくように、点火時期算出手段Ｅで算出した機関の運
転状態に応じた点火時期を点火時期補正手段Ｇによつて
補正するようにしたものである。

実施例以下、この発明の実施例を添付図面の第１３図以降を参
照して説明する。なお、第１図又は第４図と同一部分に
は同一符号を付してその部分の説明は省略する。

第１３図は、この発明の一実施例を示すブロツク図であ
る。

制御回路５１は、第１２図に示したシリンダ吸入空気量
算出手段Ａ，燃料供給量制御手段Ｂ，実トルク算出手段
Ｃ，理想トルク算出手段Ｄ，点火時期算出手段Ｅ，アイ
ドリング状態検出手段Ｆ及び点火時期補正手段Ｇを兼ね
た回路であり、ＣＰＵ（中央処理装置）５２，ＲＯＭ５
３，ＲＡＭ５４及びＡ／Ｄ変換器を内蔵したＩ／Ｏ（入
出力装置）５５等からなるマイクロコンピユータで構成
してある。

そして、この制御回路５１は、ＲＯＭ５３に格納した内
容に基づいてシリンダに実際に吸入される実シリンダ吸
入空気量の算出演算，機関が実際に発生するトルクに相
当する実トルク相当値及び機関の理想的な発生トルクに
相当する理想トルク相当値の算出演算，アイドリング状
態の検出，燃料供給量制御，点火時期の算出演算，点火
時期の補正及び点火時期制御をする。

そのＲＯＭ５３には、シリンダ吸入空気量の算出，実ト
ルク相当値の算出，理想トルク相当値の算出，燃料供給
量の算出，点火時期の算出，点火時期の補正に必要なデ
ータやテーブルをも格納してある。

また、Ｉ／Ｏ５５のパワートランジスタ５の制御に係る
部分は、第１４図に示すように、点火時期データＡＤＤ
_１をセツトされるＡＤＶ（進角値）レジスタ５５１と、
リセツトパルスＲＳ_１でリセツトされてクランク角セン
サ２からの角度（１゜パルス）信号Ｐ_２をカウントする
カウンタ５５２と、カウンタ５５２がリセツトされたと
きにパワートランジスタ５をオン状態にし、ＡＤＶレジ
スタ５５１にセツトされた点火時期データＡＤＤ_１とカ
ウンタ５５２のカウント値が一致したときにパワートラ
ンジスタ５をオフ状態にするコンパレータ５５３とから
なる。

さらに、Ｉ／Ｏ５５のフユーエルインジエクタ（燃料噴
射弁）２６の駆動用パワートランジスタ５６の制御に係
る部分は、第１５図に示すように、燃料噴射量データＡ
ＤＤ_２をセツトされるＥＧＩ（燃料噴射）レジスタ５５
５と、リセツトパルスＲＳ_２でリセツトされてクロツク
パルスをカウントするカウンタ５５６と、カウンタ５５
６がリセツトされたときにパワートランジスタ５６をオ
ン状態にし、ＥＧＩレジスタ５５５にセツトされた燃料
噴射量データＡＤＤ_２とカウンタ５５６のカウント値が
一致したときにパワートランジスタ５６をオフ状態にす
るコンパレータ５５７とからなる。

スタータスイツチ５７は、機関が始動状態にあるときに
オン状態になるスイツチであり、その状態に応じたスタ
ータ信号Ｐ_５を制御回路５１のＩ／Ｏ５５に入力する。

また、アイドルスイツチ５８は、機関がアイドリング状
態にあるときにオン状態になるスイツチであり、その状
態に応じたアイドル信号Ｐ_６を制御回路５１のＩ／Ｏ５
５に入力する。

なお、このアイドルスイツチ５８に代えて、スロツトル
バルブが全閉であることを検出するスロツトル閉スイツ
チを使用してもよい。

基準パルス発生器６０は、機関が１回転する毎に基準信
号Ｐ_８を発生して制御回路５１のＩ／Ｏ５５に入力す
る。なお、この基準信号Ｐ_８が第１５図のカウンタ５５
６のリセツトパルスＲＳ_２となる。

次に、このように構成した実施例の作用について第１６
図以降をも参照して説明する。

尚、第１６図及び後述の第１７図は１秒程度の微小時間
当りの変化特性を示す。

まず、この制御装置における燃料噴射量制御及び点火時
期制御の原理について述べる。

第１６図を参照して、所謂Ｌ−Ｊetro方式の制御装置に
おいて、機関のスロツトルバルブ全閉時に、機関回転数
Ｎを同図（イ）に示すように700rpmから600rpmにステツ
プ的に変化させた場合、単位時間当りの吸気管吸入空気
量Ｑ（以下単に吸気管吸入空気量Ｑという），単位機関
回転当りのシリンダ吸入空気量Ｑａ（以下単にシリンダ
吸入空気量Ｑａという），燃料噴射量Ｔｐ，空燃比Ｙ及
び軸トルクＴは、夫々同図（ロ）〜（ヘ）に実線で示す
ようになる。

例えば、アイドリング時にクラッチミート等の負荷が加
わって、第16図（イ）に示すように、機関回転数Ｎが急
激にステップ状に変化すると、単位時間当りの吸気管吸
入空気量Ｑは、ソニック状態となって機関回転数Ｎの変
化にかかわらず第16図（ロ）に示すように一定となる。

この時、機関回転数Ｎの変動によって、燃料は機関回転
数Ｎの逆数に対応して供給されるが、単位機関回転当り
の値で表されるシリンダに流入する実際の吸入空気量、
即ち、シリンダ吸入空気量Ｑａは、機関回転数Ｎの変動
に応じて変化し、この変化は、吸気管容積及び気筒行程
容積等の影響によって、第16図（ハ）に示すように機関
回転数Ｎの変化に対して一次遅れの応答で変化する。

従って、シリンダ吸入空気量Ｑａに比例する機関の発生
する軸トルクＴも、前記シリンダ吸入空気量Ｑａの一次
遅れに伴って、第16図（ヘ）に示すように変化する。

燃料噴射量Ｔｐは、機関回転数Ｎ，吸気管吸入空気量Ｑ
により、Ｔｐ＝Ｋ・Ｑ／Ｎで表わされ、吸気管吸入空気
量Ｑが一定の場合には、機関回転数Ｎの逆数に比例した
量になる。

空燃比Ｙは、燃料噴射量Ｔｐが機関回転数Ｎの逆数に比
例した量になるので、機関回転数Ｎが急変した時には不
安定になつて、機関回転数Ｎの急減時にリツチ(Rich)化
し、次第にベース空燃比に戻る。

軸トルクＴは、シリンダ吸入空気量Ｑａの応答遅れによ
つて機関回転数Ｎの変化に対して応答遅れが生じると共
に、設定ベース空燃比の違いにより、空燃比Ｙの変化に
対して図に実線，破線及び一点鎖線で示すように応答挙
動（発生パターン）が異なる。

なお、その第１６図（ヘ）の実線は設定ベース空燃比が
リツチの時、破線は空気過剰率λがλ＝１の時、一点鎖
線は設定ベース空燃比がリーン(Lean)の時の挙動を示
す。

そこで、まず燃料噴射量Ｔｐを、シリンダ吸入空気量Ｑ
ａに比例するように制御したとすると、軸トルクＴの発
生パターン（挙動）は、第１７図（ホ）に示すように、
各設定ベース空燃比について略同じになる（各線の意味
は第１６図（ヘ）と同じ）。

しかしながら、軸トルクＴが機関回転数Ｎの変動に対し
て応答遅れがない理想的な応答をしたときの発生パター
ンは、第１７図（ホ）に二点鎖線で示すようになるので
あり、未だ機関回転数Ｎの変動に対するシリンダ吸入空
気量Ｑａの応答遅れによる応答遅れが存在する。

ところで、点火時期と軸トルクとは第１８図に示すよう
な関係にあり、点火時期を変化させることによつて軸ト
ルクも変化する。

したがつて、第１７図（ホ）に二点鎖線で示す機関の理
想的なトルク（理想トルク）と実線，破線及び一点鎖線
で示す機関が実際に発生するトルク（実トルク）との
差、つまり同図（ヘ）に示す補正トルク量ΔＴが得られ
る分だけ点火時期を補正すれば、実トルクとして理想ト
ルクを得ることができる。

このように、シリンダ吸入空気量Ｑａ（実際のシリンダ
吸入空気量）に見合つた燃料噴射量Ｔｐを供給して設定
ベース空燃比による発生軸トルクＴの発生パターンの差
異を抑制した上で、点火時期を補正して実トルクを理想
トルクに近づけるのである。

次に、この燃料噴射量の制御及び点火時期の制御につい
て４サイクル機関の例にして具体的に述べる。

まず、機関のシリンダに吸入される実際のシリンダ吸入
空気量（実シリンダ吸入空気量）Ｑａ_２は、機関がアイ
ドリング状態、すなわちスロツトル全閉（ソニツク流れ
が実現している状態）では、機関回転数Ｎ及び吸気管吸
入空気量Ｑによつて、Ｑａ_２＝（１−α）・Ｑａ_２′＋α・Ｑ／（Ｃ・Ｎ／
２）と近似的に表わせることが確認されている。なお、
Ｑａ_２′は１サイクル（行程）前のシリンダ吸入空気
量，Ｃは気筒数，αは定数であり、体積効率をη，気筒
行程容積をｖ，吸気管容積をＶとした場合、α＝η・ｖ
／Ｖで表わされる。

そこで、機関回転数Ｎ及び吸気管吸入空気量Ｑを計測し
て、実シリンダ吸入空気量Ｑａ_２を予測し、この実シリ
ンダ吸入空気量Ｑａ_２に比例した燃料噴射量Ｔｐを供給
すれば、機関回転数変動時の空燃比を略一定に保つこと
ができ、設定ベース空燃比にかかわらず軸トルクの発生
パターン（挙動）が略同じになる。

また、機関回転数の変動による応答遅れがない理想的な
シリンダ吸入空気量（理想シリンダ吸入空気量）Ｑａ_１
は、機関回転数Ｎ及び吸気管吸入空気量Ｑによつて、Ｑａ_１＝Ｑ／（Ｃ・Ｎ／２）と表わすことができる。

ここで、前述のような燃料噴射量制御をして空燃比が略
一定に保たれている場合、機関の発生するトルクはシリ
ンダ吸入空気量Ｑａに比例すると考えられるので、実ト
ルクと理想トルクとの差（トルク補正量）ΔＴは、実シ
リンダ吸入空気量Ｑａ_２と理想シリンダ吸入空気量Ｑａ
_１との差に比例すると考えられる。つまり、 ΔＴ∞Ｑａ_１−Ｑａ_２の関係が成立つ。

したがつて、理想シリンダ吸入空気量Ｑａ_１と実シリン
ダ吸入空気量Ｑａ_２との差（Ｑａ_１−Ｑａ_２）、すなわ
ち補正トルク量ΔＴに比例する値を算出して、この算出
結果を予め定めた関数あるいはテーブルデータによつて
点火時期の補正量に変換し、この補正量分だけ点火時期
を補正して、点火時期を制御することによつてシリンダ
吸入空気量の応答遅れによるトルクの応答遅れを補正す
ることが出来る。

次に、第１３図の制御回路５１が実行する燃料噴射量制
御及び点火時期制御動作について第１９図以降をも参照
して説明する。

まず、制御回路５１は、フローは図示しないが、スター
タスイツチ５７からのスタータ信号Ｐ_５を、ＲＡＭ５４
の所定のアドレス（以下「アドレスＤＩ_１」と称す）に
格納し、アイドルスイツチ５８からのアイドル信号Ｐ_６
を、ＲＡＭ５４の所定のアドレス（以下「アドレスＤＩ
_２」と称す）に格納する。

また、クランク角センサ２からの角度（１゜パルス）信
号Ｐ_１を一定時間、例えば12.5msecの間カウントして、
そのカウント値を機関回転数ＮとしてＲＡＭ５４の所定
のアドレス（以下「アドレスＤＮ」と称す）に格納す
る。

さらに、エアフロメータ３からの吸気管吸入空気量信号
Ｐ_２をＩ／Ｏ５５のＡ／Ｄ変換器でＡ−Ｄ変換した結果
を、吸気管吸入空気量ＱとしてＲＡＭ５４の所定のアド
レス（以下「アドレスＤＱ」と称す）に格納する。

そして、制御回路５１は、これ等の入力データに基づい
て後述するようにバツクグラウンドジヨブで燃料噴射量
Ｔｐ及び点火時期の演算処理を行なうと共に、第１９図
に示すように、クランク角センサ２からの基準位置信号
Ｐ_４の入力によつて、１サイクル毎、すなわち１点火毎
に点火時期データＡＤＤ_１を第１４図のＡＤＶレジスタ
５５１にセツトすると共に、燃料噴射量Ｔｐを更新（Ｔ
ｐ→Ｔｐ′）する。

なお、以下では、燃料噴射量Ｔｐを実シリンダ吸入空気
量比例値，従来の燃料噴射量ＴｐＳを理想シリンダ吸入
空気量比例値とし、実シリンダ吸入空気量Ｑａ_２の代わ
りに燃料噴射量Ｔｐを、理想シリンダ吸入空気量Ｑａ_１
の代わりに従来の燃料噴射量ＴｐＳを使用して説明す
る。すなわち、Ｔｐ＝（１−α）・Ｔｐ′＋α・Ｋ・Ｑ／Ｎ＝Ｋ′・Ｑａ_２ＴｐＳ＝Ｋ・Ｑ／Ｎ＝Ｋ′・Ｑａ_１とする。

次に、制御回路５１がバツクグラウンドジヨブで実行す
る燃料噴射量演算処理について第２０図をも参照して説
明する。

まず、ＲＡＭ５４のアドレスＤＮに格納されている機関
回転数Ｎのデータ及びアドレスＤＱに格納されている吸
気管吸入空気量Ｑのデータを夫々読出す。

そして、ＲＡＭ５４のアドレスＤＩ_２のデータを読出し
て、アイドルスイツチ５８がオン状態か否か、すなわち
機関がアイドリング状態か否かを判別する。

この判別の結果、アイドルスイツチ５８がオン状態でな
ければ、機関回転数Ｎ及び吸気管吸入空気量Ｑに基づい
て、従来の燃料噴射量Ｔｐ＝ＴｐＳを、Ｔｐ＝ＴｐＳ＝Ｋ・Ｑ／Ｎの演算をして算出する。

これに対して、アイドルスイツチ５８がオン状態であれ
ば、機関回転数Ｎ，吸気管吸入空気量Ｑ及び１サイクル
（１点火）前の燃料噴射量Ｔｐ′に基づいて、アイドリ
ング時の燃料噴射量Ｔｐを、Ｔｐ＝（１−α）・Ｔｐ′＋α・ＴｐＳの演算をして算出する。

なお、この燃料噴射量Ｔｐは、前述したように１サイク
ル毎に更新されて、燃料噴射量Ｔｐ′となる。

その後、従来と同様に各種センサからの検出信号に基づ
いて燃料噴射量Ｔｐを補正した補正燃料噴射量ＴＩを、
例えばＴＩ＝Ｔｐ・（ＦＴ＋ＫＡＳ＋ＫＡＩ）＋ＴＳの演算をして算出する。

そして、この算出した補正燃料噴射量ＴＩを燃料噴射量
データＡＤＤ_２として第１５図のＥＧＩレジスタ５５５
にセツトする。

それによつて、第１５図及び第２１図も参照して、カウ
ンタ５５６が基準パルス発生器６０から機関の１回転毎
に発生される基準信号Ｐ_８（リセツトパルスＲＳ_２）で
リセツトされた時点Ｔａ_１で、コンパレータ５５７がパ
ワートランジスタ５６をオン状態にしてフユーエルイン
ジエクタ２６をオン状態にするので、燃料噴射が開始さ
れる。

そして、カウンタ５５６のカウント値がＥＧＩレジスタ
５５５のセツト値と一致した時点Ｔｂ_１で、コンパレー
タ５５７がパワートランジスタ５６をオフ状態にしてフ
ユーエルインジエクタ２６をオフ状態にするので、燃料
噴射が終了する。

このように、機関回転数Ｎ及び吸気管吸入空気量Ｑに基
づいて機関のシリンダに吸入される実際の吸入空気量
（実シリンダ吸入空気量）を算出して、この算出したシ
リンダ吸入空気量に見合つた燃料噴射量を供給するの
で、設定ベース空燃比による軸トルクの発生パターン
（挙動）の差異を抑制することができる。

次に、制御回路５１がバツクグランドジヨブで実行する
点火時期演算処理について第２２図を参照して説明す
る。

まず、ＲＡＭ５４のアドレスＤＩ_１のデータを読出し
て、スタータスイツチ５７がオン状態か否か、すなわち
機関が始動状態か否かを判別する。

この判別の結果、スタータスイツチ５７がオン状態であ
れば、クランキング時の点火時期を演算して、ＲＡＭ５
４の所定のアドレス（以下「アドレスＡＤＶＬ」と称
す）に格納する。

これに対して、スタータスイツチ５７がオン状態でなけ
れば、次にＲＡＭ５４のアドレスＤＩ_２のデータを読出
して、アイドルスイツチ５８がオン状態か否か、すなわ
ち機関がアイドリング状態か否かを判別する。

この判別の結果、アイドルスイツチ５８がオン状態であ
れば、ＲＡＭ５４のアドレスＤＮに格納されている機関
回転数Ｎのデータを読出し、その機関回転数Ｎに対応す
る点火時期値データをＲＯＭ５３に格納したテーブルか
ら読出し、アイドリング時の設定点火時期Ａを演算した
後、この点火時期Ａを前述した補正トルク量ΔＴに応じ
た補正をする点火時期補正演算をし、この補正演算で算
出した点火時期ＡＤをＲＡＭ５４のアドレスＡＤＶＬに
格納する。

これに対して、アイドルスイツチ５８がオン状態でなけ
れば、ＲＡＭ５４のアドレスＤＮに格納されている機関
回転数Ｎのデータ及びアドレスＤＱに格納されている吸
気管吸入空気量Ｑのデータを読出し、機関回転数Ｎ及び
吸気管吸入空気量Ｑに対応する点火時期値データをＲＯ
Ｍ５３に格納したテーブルから読出して、その点火時期
ＡＤをＲＡＭ５４のアドレスＡＤＶＬに格納する。

このアドレスＡＤＶＬにセツトされた点火時期ＡＤは、
前述したように１点火毎に割込みルーチンで所定の変換
処理がされて、点火時期データＡＤＤ_１として第１４図
のＡＤＶレジスタ５５１にセツトされる。

次に、その点火時期補正演算処理について第２３図を参
照して説明する。

まず、燃料噴射量の演算処理で算出した実トルクに対応
する燃料噴射量Ｔｐ及び理想トルクに対応する燃料噴射
量ＴｐＳとを読出し、これ等の燃料噴射量Ｔｐ及び燃料
噴射量ＴｐＳに基づいて、補正トルク量ΔＴを、 ΔＴ＝ＴｐＳ−Ｔｐの演算をして算出する。

その後、予め設定した関数Ｆに従つて点火時期の補正量
ΔＡを、 ΔＡ＝Ｆ（ΔＴ）の演算をして、またはテーブルから読出して求める。

なお、関数Ｆは、例えば ΔＴ≧ΔＴ_１のとき、Ｆ（ΔＴ）≧０ ΔＴ_１＞ΔＴ＞ΔＴ_２のとき、Ｆ（ΔＴ）＝０ ΔＴ≦ΔＴ_２のとき、Ｆ（ΔＴ）≦０を満足する関数である。なお、ΔＴ_１，ΔＴ_２は定数で
あり、ΔＴ_１≧０，ΔＴ_２≦０とする。

次に、このようにして算出した点火時期の補正量ΔＡ
と、既に算出した設定点火時期Ａとによつて、補正点火
時期ＡＤを、ＡＤ＝ΔＡ＋Ａの演算をして算出し、第２２図に示したように、この補
正点火時期ＡＤをＲＡＭ５４のアドレスＡＤＶＬに格納
する。

なお、補正トルク量ΔＴは、 ΔＴ＝ＴｐＳ／Ｔｐの演算をして算出することもできる。

この場合には、前記関数Ｆにおける定数ΔＴ_１，ΔＴ_２
を、 ΔＴ_１≧1.0，０≦ΔＴ_２≦1.0 とする。

また、補正点火時期ＡＤは、ＡＤ＝ΔＡ・Ａの演算をして算出することもできる。この場合には、前
記関数Ｆを、 ΔＴ≧ΔＴ_１のとき、Ｆ（ΔＴ）≧1.0 ΔＴ_１＞ΔＴ＞ΔＴ_２のとき、Ｆ（ΔＴ）＝1.0 ΔＴ≦ΔＴ_２のとき、０≦Ｆ（ΔＴ）≦1.0 を満足する関数とする。なお、ΔＴ_１，ΔＴ_２は定数で
あり、トルク補正量ΔＴを、ΔＴ＝ＴｐＳ−Ｔｐで算出
するときには、ΔＴ_１≧０，ΔＴ_２≦０とし、ΔＴ＝Ｔ
ｐＳ／Ｔｐで算出するときには、ΔＴ_１≧1.0，０≦Δ
Ｔ_２≦1.0とする。

このように、アイドリング時に実シリンダ吸入空気量と
理想シリンダ吸入空気量との差、つまり機関が発生する
実際のトルクと理想的なトルクとの差に応じて点火時期
を補正して、その差がなくなるようにしているので、機
関回転数の変動による発生トルクの応答遅れが生じな
い。

それによつて、アイドリング時において、高回転速度か
らのギヤ抜き時やクラツチ・ミート等の負荷が加わつた
場合にエンストすることがない。

なお、機関のアイドリング状態とは、機関のスロツトルバルブが全閉又は全閉付近にある
状態、上記が満足され、かつ機関回転数が予め定めた機
関回転数以下の状態、上記が満足され、かつギヤがニユートラルになつ
ている状態、上記が満足され、かつ吸気管吸入空気量が予め定
めた範囲内にある状態、上記が満足され、かつ１回転当りの吸入空気流量
が予め定めた値よりも小さい状態、等の状態を意味する。

なお、この実施例では、燃料噴射量Ｔｐ（あるいは実シ
リンダ吸入空気量Ｑａ_２）を加重平均値を用いて算出し
ているが、移動平均値を用いても略同様に算出できる。
すなわち、の演算をして算出する。なお、この式において、ＴｐＳ
ｉは、ｉサイクル前のＴｐＳを意味する。この場合に
は、ＲＡＭ５４に、過去（ｎ−１）サイクル前でのＴｐ
Ｓのデータを記憶しておく必要がある。

効果以上説明したように、この発明によれば、アイドリング
時において，機関回転数の変動時のシリンダ吸入空気量
の応答遅れによつて生じる設定ベース空燃比の相違によ
るトルクの応答挙動（発生パターン）の差異を抑制で
き、またトルクの応答遅れを補正することが出来るの
で、高回転速度からのギヤ抜き時やクラツチ・ミート等
の負荷が加わつたときにもエンストを起すようなことが
なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の内燃機関の点火時期制御装置の一例を
示すブロツク図、第２図及び第３図は、第１図のＲＯＭに格納される点火
時期データの説明に供する機関回転数−進角値特性及び
機関回転数・吸入空気量−進角値特性の一例を示す線
図、第４図は、従来の内燃機関の燃料供給制御装置の一例を
示す構成図、第５図乃至第１１図は、夫々同じくその燃料噴射量の補
正に用いる補正係数の特性図である。第１２図は、この発明の構成を示す機能ブロツク図、第１３図は、この発明の一実施例を示すブロツク図、第１４図及び第１５図は、夫々第１３図のＩ／Ｏの要部
ブロツク構成図、第１６図は、機関回転数の変化に対する吸気管吸入空気
量，シリンダ吸入空気量，燃料噴射量，空燃比及び軸ト
ルクの変化の一例を示す線図、第１７図は、同じく機関回転数の変化に対する吸気管吸
入空気量，シリンダ吸入空気量，燃料噴射量，軸トルク
及び補正トルク量の変化の一例を示す線図、第１８図は、点火時期とトルクとの関係の一例を示す線
図、第１９図は、第１３図の制御回路が実行する燃料噴射制
御及び点火制御動作の一例を示す要部フロー図、第２０図は、同じく燃料噴射量演算処理の一例を示すフ
ロー図、第２１図は、同じくその説明に供する第１５図の各部の
タイミングチヤート図、第２２図は、同じく点火時期演算処理の一例を示すフロ
ー図、第２３図は、第２２図の点火時期補正演算処理の一例を
示すフロー図である。２……クランク角センサ、３……エアフロメータ５，５６……パワートランジスタ、６……バツテリ７……点火コイル、８……デイストリビユータ９Ａ〜９Ｄ……点火プラグ、５１……制御回路５７……スタータスイツチ５８……アイドルスイツチ５９……吸気管圧力センサ６０……基準パルス発生器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の点火時期及び燃料供給を制御す
る制御装置において、機関の吸気管吸入空気量と機関回
転数とに基づいて機関のシリンダに吸入されるシリンダ
吸入空気量を算出するシリンダ吸入空気量算出手段と、
機関が実際に発生するトルクに相当する実トルク相当値
を算出する実トルク算出手段と、機関の理想的な発生ト
ルクに相当する理想トルク相当値を算出する理想トルク
算出手段と、前記シリンダ吸入空気量算出手段の算出結
果に基づいて燃料供給量を制御する燃料供給量制御手段
と、機関の運転状態に応じた点火時期を算出する点火時
期算出手段と、機関のアイドリング状態を検出するアイ
ドリング状態検出手段と、アイドリング状態の検出時に
前記点火時期算出手段が算出した点火時期を前記実トル
ク相当値が前記理想トルク相当値に近づくように補正す
る点火時期補正手段とを設けたことを特徴とする内燃機
関の制御装置。