JPH0680306B2 - 内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents
内燃機関の点火時期制御装置Info
- Publication number
- JPH0680306B2 JPH0680306B2 JP59138370A JP13837084A JPH0680306B2 JP H0680306 B2 JPH0680306 B2 JP H0680306B2 JP 59138370 A JP59138370 A JP 59138370A JP 13837084 A JP13837084 A JP 13837084A JP H0680306 B2 JPH0680306 B2 JP H0680306B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ignition timing
- internal combustion
- combustion engine
- engine
- pipe pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
- F02P5/15—Digital data processing
- F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
- F02P5/1508—Digital data processing using one central computing unit with particular means during idling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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、特にア
イドル時の運転状態を緻密かつ効率的に制御する内燃機
関の点火時期制御装置に関する。
イドル時の運転状態を緻密かつ効率的に制御する内燃機
関の点火時期制御装置に関する。
［従来の技術］ 近年、内燃機関の燃料消費量の低減を計り、その燃費を
改善することへの社会的要求は増々強くなっているが、
これを受けて内燃機関のアイドル状態にある時（以下、
アイドル時とも呼ぶ）の燃料消費量の低減が様々な角度
から検討されている。アイドル時の燃料消費量を小さく
するにはアイドル回転数を低減することが有効であっ
て、その為に内燃機関の機械的摩擦を小さくする努力が
払われている。内燃機関シリンダの摩擦面の加工精度や
シリンダの組付精度を向上させたり、境界潤滑特性の良
好な摺動部材を使用するなどして、最近の内燃機関の機
械的損失は従来のものと較べて格段に小さくなってい
る。出荷時と較べると、若干の運転後、例えば5000km走
行後の機械的摩擦はさらに低下している。また、アイド
ル時のエンジントルクは内燃機関の機械的損失と釣り合
う程度の大きさでよいので、こうした車両の内燃機関に
あっては、アイドル時の内燃機関回転数が低減されてき
ている。このように、必要となるエンジントルクが低減
されると、内燃機関一回転当りに必要な吸入空気量も減
少する。これに伴って吸気管圧力も低下し、例えばアイ
ドル時の吸気管圧力が200mmHgを下回るものである。
改善することへの社会的要求は増々強くなっているが、
これを受けて内燃機関のアイドル状態にある時（以下、
アイドル時とも呼ぶ）の燃料消費量の低減が様々な角度
から検討されている。アイドル時の燃料消費量を小さく
するにはアイドル回転数を低減することが有効であっ
て、その為に内燃機関の機械的摩擦を小さくする努力が
払われている。内燃機関シリンダの摩擦面の加工精度や
シリンダの組付精度を向上させたり、境界潤滑特性の良
好な摺動部材を使用するなどして、最近の内燃機関の機
械的損失は従来のものと較べて格段に小さくなってい
る。出荷時と較べると、若干の運転後、例えば5000km走
行後の機械的摩擦はさらに低下している。また、アイド
ル時のエンジントルクは内燃機関の機械的損失と釣り合
う程度の大きさでよいので、こうした車両の内燃機関に
あっては、アイドル時の内燃機関回転数が低減されてき
ている。このように、必要となるエンジントルクが低減
されると、内燃機関一回転当りに必要な吸入空気量も減
少する。これに伴って吸気管圧力も低下し、例えばアイ
ドル時の吸気管圧力が200mmHgを下回るものである。
［この発明が解決しようとする問題点］ かかる吸気管圧力の低下は、内燃機関の１気筒あたりの
吸入空気量の減少を意味し、次のような問題を生じさせ
る。
吸入空気量の減少を意味し、次のような問題を生じさせ
る。
シリンダあたりの吸入空気量が減少すると空燃比を理論
空燃比に制御したとしても燃焼伝播が阻害されて燃焼が
不安定となり、内燃機関の出力トルクの変動が大きくな
ってアイドル回転数が安定せず、運転者に不快感を与え
ることがあること、又、この問題が嵩ずれば、失火に至
ることも考えられる、という問題である。
空燃比に制御したとしても燃焼伝播が阻害されて燃焼が
不安定となり、内燃機関の出力トルクの変動が大きくな
ってアイドル回転数が安定せず、運転者に不快感を与え
ることがあること、又、この問題が嵩ずれば、失火に至
ることも考えられる、という問題である。
この問題に対し、アイドル回転数が所定の回転数以下と
なった時の点火時期を進角させて、内燃機関出力トルク
の増大を計るといった提案（例えば特開昭52−140734
号、特開昭57−83665号）もなされている。しかしなが
ら、吸気管圧力が低下して吸入空気量が稀薄になってい
る時には燃焼そのものが不安定となっており、更には内
燃機関の点火時期はノック限界まで進角されているのが
通常であって、それをさらに進角させることは困難であ
るといった理由からも、点火時期制を進角させてやるこ
とによって、アイドル時におけるこの出力トルクの変動
や失火の問題を解決することは事実上困難であった。
なった時の点火時期を進角させて、内燃機関出力トルク
の増大を計るといった提案（例えば特開昭52−140734
号、特開昭57−83665号）もなされている。しかしなが
ら、吸気管圧力が低下して吸入空気量が稀薄になってい
る時には燃焼そのものが不安定となっており、更には内
燃機関の点火時期はノック限界まで進角されているのが
通常であって、それをさらに進角させることは困難であ
るといった理由からも、点火時期制を進角させてやるこ
とによって、アイドル時におけるこの出力トルクの変動
や失火の問題を解決することは事実上困難であった。
［発明の目的］ そこで本発明の目的は、アイドル時に吸入空気量の低下
によって生じる出力トルクの変動や失火の問題を、内燃
機関の点火時期を制御することを基本として解決する内
燃機関の点火時期制御装置を提供することにある。
によって生じる出力トルクの変動や失火の問題を、内燃
機関の点火時期を制御することを基本として解決する内
燃機関の点火時期制御装置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為になされた第１の発明の構成
は、第１図に図示する如く、アイドル時に吸気管圧力が
所定の最低吸気管圧力まで低下すると、それ以上回転数
が低下しても吸気管圧力が低下しなくなる内燃機関の、
回転数を含む運転状態を検出する運転状態検出手段と、 該検出された運転状態に基づいて内燃機関の点火時期を
演算する点火時期演算手段と、 該演算された点火時期に従つて内燃機関の各気筒への点
火を行なう点火手段と、 を備えた内燃機関の点火時期制御装置において、 前記検出された内燃機関の運転状態がアイドル状態にあ
つて、前記検出された内燃機関の回転数が、前記最低吸
気管圧力に対応する所定の回転数以下であるとき、前記
点火時期演算手段が、演算された点火時期を所定量だけ
遅角させるようにしたことを特徴とする内燃機関の点火
時期制御装置を要旨としている。
は、第１図に図示する如く、アイドル時に吸気管圧力が
所定の最低吸気管圧力まで低下すると、それ以上回転数
が低下しても吸気管圧力が低下しなくなる内燃機関の、
回転数を含む運転状態を検出する運転状態検出手段と、 該検出された運転状態に基づいて内燃機関の点火時期を
演算する点火時期演算手段と、 該演算された点火時期に従つて内燃機関の各気筒への点
火を行なう点火手段と、 を備えた内燃機関の点火時期制御装置において、 前記検出された内燃機関の運転状態がアイドル状態にあ
つて、前記検出された内燃機関の回転数が、前記最低吸
気管圧力に対応する所定の回転数以下であるとき、前記
点火時期演算手段が、演算された点火時期を所定量だけ
遅角させるようにしたことを特徴とする内燃機関の点火
時期制御装置を要旨としている。
また、第２の発明の構成を第２図に図示する如く、 アイドル時に吸気管圧力が所定の最低吸気圧力まで低下
すると、それ以上回転数が低下しても吸気管圧力が低下
しなくなる内燃機関の、回転数を含む運転状態を検出す
る運転状態検出手段と、 該検出された運転状態に基づいて内燃機関の点火時期を
演算する点火時期演算手段と、 該演算された点火時期に従つて内燃機関の各気筒への点
火を行なう点火手段と、 を備えた内燃機関の点火時期制御装置において、 スロットルバルブを上流側側から下流側へバイパスする
吸入空気のバイパス路に設けられ、該バイパス路を通過
するアイドル空気量を調整するアイドル空気量調整手段
を設けると共に、 前記検出された内燃機関の運転状態がアイドル状態にあ
つて、前記検出された内燃機関の回転数が、前記最低吸
気管圧力に対応する所定の回転数以下であるとき、前記
点火時期演算手段が、演算された点火時期を所定量だけ
遅角させると共に、前記アイドル空気量調整手段を制御
して、前記バイパス路を通過する吸入空気量を所定量だ
け増加するように構成されたことを特徴とする内燃機関
の点火時期制御装置を要旨としている。
すると、それ以上回転数が低下しても吸気管圧力が低下
しなくなる内燃機関の、回転数を含む運転状態を検出す
る運転状態検出手段と、 該検出された運転状態に基づいて内燃機関の点火時期を
演算する点火時期演算手段と、 該演算された点火時期に従つて内燃機関の各気筒への点
火を行なう点火手段と、 を備えた内燃機関の点火時期制御装置において、 スロットルバルブを上流側側から下流側へバイパスする
吸入空気のバイパス路に設けられ、該バイパス路を通過
するアイドル空気量を調整するアイドル空気量調整手段
を設けると共に、 前記検出された内燃機関の運転状態がアイドル状態にあ
つて、前記検出された内燃機関の回転数が、前記最低吸
気管圧力に対応する所定の回転数以下であるとき、前記
点火時期演算手段が、演算された点火時期を所定量だけ
遅角させると共に、前記アイドル空気量調整手段を制御
して、前記バイパス路を通過する吸入空気量を所定量だ
け増加するように構成されたことを特徴とする内燃機関
の点火時期制御装置を要旨としている。
［作用］ 上記構成を有する第１の発明によれば、点火時期演算手
段は、運転状態検出手段にて検出された内燃機関の運転
状態がアイドル状態であって、検出された内燃機関の回
転数が、最低吸気管圧力に対応する所定の回転数以下で
あるとき、点火時期演算手段が演算した点火時期を所定
量だけ遅角させる。
段は、運転状態検出手段にて検出された内燃機関の運転
状態がアイドル状態であって、検出された内燃機関の回
転数が、最低吸気管圧力に対応する所定の回転数以下で
あるとき、点火時期演算手段が演算した点火時期を所定
量だけ遅角させる。
この遅角によって内燃機関の回転数は低下するが、吸気
管圧力は上記最低吸気管圧力より低下しない。このと
き、回転数が低下しても吸入空気量が低下しないので、
内燃機関一回転当りの吸入空気量が増加し、シリンダ内
の空気は増えて燃焼を安定化する方向へ働く。
管圧力は上記最低吸気管圧力より低下しない。このと
き、回転数が低下しても吸入空気量が低下しないので、
内燃機関一回転当りの吸入空気量が増加し、シリンダ内
の空気は増えて燃焼を安定化する方向へ働く。
なお、この種の内燃機関としては、例えば充分に機械的
損失の小さい内燃機関などが挙げられる。これらの場
合、アイドル時に吸気管圧力が限界（最低吸気管圧力）
まで低下すると、それ以上回転数が低下しても上述のよ
うに吸入空気量は低下せず、吸気管圧力は逆に回転数の
低下に応じて上昇することが知られている。そして、こ
のことは次のように説明することができる。
損失の小さい内燃機関などが挙げられる。これらの場
合、アイドル時に吸気管圧力が限界（最低吸気管圧力）
まで低下すると、それ以上回転数が低下しても上述のよ
うに吸入空気量は低下せず、吸気管圧力は逆に回転数の
低下に応じて上昇することが知られている。そして、こ
のことは次のように説明することができる。
すなわち、吸気管圧力が所定値以下（この圧力を臨界圧
という）となると、スロットルバルブおよびアイドルス
ピードコントロールバルブ（ISCV）を通過する吸気の流
速が音速と一致する。なお、ある一般的なガソリンエン
ジンでは、臨界圧が401.28mmHgであり、アイドル時には
更に吸気管圧力が低下する。
という）となると、スロットルバルブおよびアイドルス
ピードコントロールバルブ（ISCV）を通過する吸気の流
速が音速と一致する。なお、ある一般的なガソリンエン
ジンでは、臨界圧が401.28mmHgであり、アイドル時には
更に吸気管圧力が低下する。
一方、オリフィスを通過する気体の流速は音速を越える
ことができず、その流量はオリフィスの流路面積によっ
て一義的に決定されることが知られている。従って、ア
イドル時に吸気管圧力が臨界圧を下回ると、吸入空気量
は回転数に関わらず、スロットル開度およびISCV開度で
決定される所定値に保持される。
ことができず、その流量はオリフィスの流路面積によっ
て一義的に決定されることが知られている。従って、ア
イドル時に吸気管圧力が臨界圧を下回ると、吸入空気量
は回転数に関わらず、スロットル開度およびISCV開度で
決定される所定値に保持される。
また、各気筒に吸入される混合気は、回転数の低下に伴
つて減少する。このため、吸入空気量が上記所定値に保
持されると、吸気管圧力は回転数の低下に伴つて上昇す
る。すなわち最低吸気管圧力とは、臨界圧より低い所定
の圧力である。
つて減少する。このため、吸入空気量が上記所定値に保
持されると、吸気管圧力は回転数の低下に伴つて上昇す
る。すなわち最低吸気管圧力とは、臨界圧より低い所定
の圧力である。
一方、第２の発明によれば、上述の第１の発明と同様の
作用を得て内燃機関の燃焼を安定化した上で、さらに、
スロットルバルブをバイパスするバイパス路に設けられ
たアイドル空気量調整手段を制御して吸入空気量そのも
のを所定量増加させるので、内燃機関のアイドル回転数
は点火時期を遅角側へ修正する以前の回転数へと復し、
その燃焼を更に安定化する方向へ働く。
作用を得て内燃機関の燃焼を安定化した上で、さらに、
スロットルバルブをバイパスするバイパス路に設けられ
たアイドル空気量調整手段を制御して吸入空気量そのも
のを所定量増加させるので、内燃機関のアイドル回転数
は点火時期を遅角側へ修正する以前の回転数へと復し、
その燃焼を更に安定化する方向へ働く。
尚、第1,第２発明に言う運転状態とは内燃機関の回転
数，エアフロメータや吸気管圧力センサによって検出さ
れる吸入空気量,O2センサ等によって検出された排気中
の酸素濃度，吸気温，スロットル開度あるいは必要があ
ればノックセンサによって検出されるノックの大きさや
頻度その他を言う。又、アイドル状態であるか否かは、
スロットルセンサ等に内蔵されたアイドルスイッチ等に
よりスロットルバルブがほぼ全閉であることを検出する
ことによって判定してもよいし、吸気管圧力が所定以下
であることを用いて判定してもよい。この他、アイドル
状態の検出・判定に、車速，クラッチ状態，ギヤ状態等
の条件を加えることも何ら差支えなく、第1,第２発明の
適用される内燃機関・車両の態様に応じて最適の条件を
とればよい。更に、内燃機関の運転状態に基づいて演算
される点火時期は、最適進角値（出力トルクを最大とす
る進角値MBT）が一般的であるが、内燃機関の特性やそ
の排ガス浄化性能等に合わせて選択すればよい。又、ア
イドル空気調整手段としては、吸入される空気量を制御
できるものならばよく、バイパス路の開口面積をソレノ
イドに与える電圧によって制御するリニアソレノイド電
磁弁や、バキュームスイッチングバルブの開・閉時間の
比率を変化させ、吸気管負圧を利用してバイパス路の開
口面積を制御するバルブを用いてもよいし、単に開口面
積をバイパス路の開閉だけで制御するように構成するこ
ともできる。
数，エアフロメータや吸気管圧力センサによって検出さ
れる吸入空気量,O2センサ等によって検出された排気中
の酸素濃度，吸気温，スロットル開度あるいは必要があ
ればノックセンサによって検出されるノックの大きさや
頻度その他を言う。又、アイドル状態であるか否かは、
スロットルセンサ等に内蔵されたアイドルスイッチ等に
よりスロットルバルブがほぼ全閉であることを検出する
ことによって判定してもよいし、吸気管圧力が所定以下
であることを用いて判定してもよい。この他、アイドル
状態の検出・判定に、車速，クラッチ状態，ギヤ状態等
の条件を加えることも何ら差支えなく、第1,第２発明の
適用される内燃機関・車両の態様に応じて最適の条件を
とればよい。更に、内燃機関の運転状態に基づいて演算
される点火時期は、最適進角値（出力トルクを最大とす
る進角値MBT）が一般的であるが、内燃機関の特性やそ
の排ガス浄化性能等に合わせて選択すればよい。又、ア
イドル空気調整手段としては、吸入される空気量を制御
できるものならばよく、バイパス路の開口面積をソレノ
イドに与える電圧によって制御するリニアソレノイド電
磁弁や、バキュームスイッチングバルブの開・閉時間の
比率を変化させ、吸気管負圧を利用してバイパス路の開
口面積を制御するバルブを用いてもよいし、単に開口面
積をバイパス路の開閉だけで制御するように構成するこ
ともできる。
［実施例］ 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
第３図は第１の発明及び第２の発明の実施例を説明する
為の内燃機関とその周辺装置を示す概略構成図、第４図
はその周辺装置のうち電子制御回路のブロック図を中心
とする制御系統図である。
為の内燃機関とその周辺装置を示す概略構成図、第４図
はその周辺装置のうち電子制御回路のブロック図を中心
とする制御系統図である。
図において、20は４気筒４サイクルの火花点火式のエン
ジンであって、その吸入空気は上流より、エアクリーナ
21,エアフローメータ22,吸気管23,サージタンク24,吸気
分岐管25を介して各気筒に吸入され、一方燃料は図示し
ない燃料タンクより圧送されて吸気分岐管25に設けられ
た燃料噴射弁26a,26b,26c,26dから噴射・供給されるよ
う構成されている。バッテリ27によりキースイッチ27a
を介して電力の供給を受け電子制御回路28は作動する
が、この電子制御回路28はディストリビュータ29内に設
けられた回転数センサ30によって検出されたエンジン20
の回転数や、エアフロメータ22,スロットルセンサ32,暖
機センサ33,吸気温センサ34の各出力信号等からエンジ
ン20の運転状態を求め、エンジン20の点火時期や燃料噴
射量を定めてその制御を行なうよう構成されている。回
回転数センサ30はエンジン20のクランク軸と同期して回
転するリングギアに対抗して設けられているもので、エ
ンジン回転数に比例してエンジン20の１回転、即ち720
℃Ａに24発のパルス信号を出力する。スロットルセンサ
32はスロットルバルブ37の開度に応じたアナログ信号と
共に、スロットルバルブ37がほぼ全閉であることを検出
するアイドルスイッチからのオン−オフ信号も出力す
る。又、暖機センサ33,吸気温センサ34は、サーミスタ
等の感温素子からなり、暖機センサ33はエンジンの温度
を代表する冷却水温を、吸気温センサ34は吸入空気の温
度を、各々検出する。ディストリビュータ29は特に図示
していないが各気筒に設けられた４個の点火プラグに対
して、点火回路35に発生する高電圧の電化信号を供給し
ている。点火回路35は電子制御回路28によって制御され
ており、点火時期や通電時間等は電子制御回路28によっ
て指示されている。この点火回路35はイグナイタと点火
コイルによって構成されている。
ジンであって、その吸入空気は上流より、エアクリーナ
21,エアフローメータ22,吸気管23,サージタンク24,吸気
分岐管25を介して各気筒に吸入され、一方燃料は図示し
ない燃料タンクより圧送されて吸気分岐管25に設けられ
た燃料噴射弁26a,26b,26c,26dから噴射・供給されるよ
う構成されている。バッテリ27によりキースイッチ27a
を介して電力の供給を受け電子制御回路28は作動する
が、この電子制御回路28はディストリビュータ29内に設
けられた回転数センサ30によって検出されたエンジン20
の回転数や、エアフロメータ22,スロットルセンサ32,暖
機センサ33,吸気温センサ34の各出力信号等からエンジ
ン20の運転状態を求め、エンジン20の点火時期や燃料噴
射量を定めてその制御を行なうよう構成されている。回
回転数センサ30はエンジン20のクランク軸と同期して回
転するリングギアに対抗して設けられているもので、エ
ンジン回転数に比例してエンジン20の１回転、即ち720
℃Ａに24発のパルス信号を出力する。スロットルセンサ
32はスロットルバルブ37の開度に応じたアナログ信号と
共に、スロットルバルブ37がほぼ全閉であることを検出
するアイドルスイッチからのオン−オフ信号も出力す
る。又、暖機センサ33,吸気温センサ34は、サーミスタ
等の感温素子からなり、暖機センサ33はエンジンの温度
を代表する冷却水温を、吸気温センサ34は吸入空気の温
度を、各々検出する。ディストリビュータ29は特に図示
していないが各気筒に設けられた４個の点火プラグに対
して、点火回路35に発生する高電圧の電化信号を供給し
ている。点火回路35は電子制御回路28によって制御され
ており、点火時期や通電時間等は電子制御回路28によっ
て指示されている。この点火回路35はイグナイタと点火
コイルによって構成されている。
また、上記スロットルバルブ37をバイパスするようにし
て空気導管42,43が設けられるもので、この空気導管42
と43とは空気制御弁44によって接続されている。この空
気制御弁44は、基本的には比例電磁式（リニアソレノイ
ド）制御弁であり、ハウジンング45の中に移動可能に設
定したプランジャ46の位置によって、上記空気導管42と
43との間の空気通路面積を可変制御するものである。空
気制御弁44は、通常はプランジャ46が圧縮コイルばね47
によって上記空気通路面積が零となる状態に設定されて
いるが、励磁コイル48に励磁電流を流すことによって、
プランジャ46が駆動されて空気通路を開くように構成さ
れている。すなわち、励磁コイル48に対する励磁電流を
連続的に変化制御することによって、バイパス空気流量
が制御されるものである。この場合、励磁コイル48に対
する励磁電流は、励磁コイル48に印加するパルス幅のデ
ューティ比を制御する所謂パルス幅変調PWMを行なうこ
とで制御されている。
て空気導管42,43が設けられるもので、この空気導管42
と43とは空気制御弁44によって接続されている。この空
気制御弁44は、基本的には比例電磁式（リニアソレノイ
ド）制御弁であり、ハウジンング45の中に移動可能に設
定したプランジャ46の位置によって、上記空気導管42と
43との間の空気通路面積を可変制御するものである。空
気制御弁44は、通常はプランジャ46が圧縮コイルばね47
によって上記空気通路面積が零となる状態に設定されて
いるが、励磁コイル48に励磁電流を流すことによって、
プランジャ46が駆動されて空気通路を開くように構成さ
れている。すなわち、励磁コイル48に対する励磁電流を
連続的に変化制御することによって、バイパス空気流量
が制御されるものである。この場合、励磁コイル48に対
する励磁電流は、励磁コイル48に印加するパルス幅のデ
ューティ比を制御する所謂パルス幅変調PWMを行なうこ
とで制御されている。
この空気制御弁44は、燃料噴射弁26aないし26dと同様に
電子制御路28によって駆動制御されるもので、上記例に
示したものの他にもダイヤフラム制御式の弁、ステップ
モータ制御による弁等が適宜用いられる。
電子制御路28によって駆動制御されるもので、上記例に
示したものの他にもダイヤフラム制御式の弁、ステップ
モータ制御による弁等が適宜用いられる。
次に第４図に拠って電子制御回路28の構成について説明
する。図において、100は所定のプログラムに従って点
火時期や燃料噴射量等を演算する中央処理ユニット（CP
U）、101は回転数センサ30からのパルス信号とスロット
ルセンサ32内の図示しないアイドルスイッチからのオン
−オフ信号とを入力するパルス入力回路、102はパルス
入力回路を介して入力されたパルス信号によって所定の
クランク角度において割込信号を発生する割込制御回
路、103は時間を計測する為のタイマ、105はプログラム
やデータなどを予め記憶しておく読み出し専用のメモリ
（ROM）106はデータ等を一時的に記憶しておく続み書き
可能なメモリ（RAM）、108はキースイッチ27aをオフと
した後も記憶されたデータの内容を維持するバックアッ
プRAM、110は燃料噴射弁26a〜26dを駆動する出力回路、
112は点火回路35を駆動してエンジン20の点火時期を制
御する出力回路、113は空気制御弁44の励磁コイル48を
出力電圧のデューティ比を変えて駆動するPWM出力回
路、114はエアフローメータ22,暖機センサ33,スロット
ルセンサ32,吸気温センサ34からのアナログ信号を８ビ
ットのディジタル量に変換するA/D変換入力回路、116は
キースイッチ27aを介してバッテリ27より電力の供給を
うけ電子制御回路28全体に定電圧を供給する電源回路、
118はキースイッチ27aを介することなくバッテリ27に接
続されバックアップRAM108に電力を供給かるもう一つの
電源回路、120は上記の各回路を相互に接続するデータ
バスである。出力回路110は図示しないカウンタを備え
ており、CPU100によって燃料噴射時間τがセットされる
と所定のタイミングでカウントダウンを開始し、これが
零となるまで燃料噴射弁を開弁して燃料噴射量を制御す
る。
する。図において、100は所定のプログラムに従って点
火時期や燃料噴射量等を演算する中央処理ユニット（CP
U）、101は回転数センサ30からのパルス信号とスロット
ルセンサ32内の図示しないアイドルスイッチからのオン
−オフ信号とを入力するパルス入力回路、102はパルス
入力回路を介して入力されたパルス信号によって所定の
クランク角度において割込信号を発生する割込制御回
路、103は時間を計測する為のタイマ、105はプログラム
やデータなどを予め記憶しておく読み出し専用のメモリ
（ROM）106はデータ等を一時的に記憶しておく続み書き
可能なメモリ（RAM）、108はキースイッチ27aをオフと
した後も記憶されたデータの内容を維持するバックアッ
プRAM、110は燃料噴射弁26a〜26dを駆動する出力回路、
112は点火回路35を駆動してエンジン20の点火時期を制
御する出力回路、113は空気制御弁44の励磁コイル48を
出力電圧のデューティ比を変えて駆動するPWM出力回
路、114はエアフローメータ22,暖機センサ33,スロット
ルセンサ32,吸気温センサ34からのアナログ信号を８ビ
ットのディジタル量に変換するA/D変換入力回路、116は
キースイッチ27aを介してバッテリ27より電力の供給を
うけ電子制御回路28全体に定電圧を供給する電源回路、
118はキースイッチ27aを介することなくバッテリ27に接
続されバックアップRAM108に電力を供給かるもう一つの
電源回路、120は上記の各回路を相互に接続するデータ
バスである。出力回路110は図示しないカウンタを備え
ており、CPU100によって燃料噴射時間τがセットされる
と所定のタイミングでカウントダウンを開始し、これが
零となるまで燃料噴射弁を開弁して燃料噴射量を制御す
る。
なお、上記構成において、エアフロメータ22,回転数セ
ンサ30,スロットルセンサ32,暖機センサ33,および吸気
温センサ34が運転状態検出手段に、ディストリビュータ
29および点火回路35が点火手段に、空気制御弁44がアイ
ドル空気量調整手段に、それぞれ相当する。次に第１発
明の第１実施例について説明する。第１発明の第１実施
例は第３図，第４図を用いて説明したエンジン20とその
周辺装置において、第５図に示す基本的なエンジン制御
ルーチンが実行されるよう構成されており、特に点火時
期演算ルーチンの一部として第６図に示すアイドル時点
火時期補正演算ルーチンとが実行されるよう構成された
ものである。
ンサ30,スロットルセンサ32,暖機センサ33,および吸気
温センサ34が運転状態検出手段に、ディストリビュータ
29および点火回路35が点火手段に、空気制御弁44がアイ
ドル空気量調整手段に、それぞれ相当する。次に第１発
明の第１実施例について説明する。第１発明の第１実施
例は第３図，第４図を用いて説明したエンジン20とその
周辺装置において、第５図に示す基本的なエンジン制御
ルーチンが実行されるよう構成されており、特に点火時
期演算ルーチンの一部として第６図に示すアイドル時点
火時期補正演算ルーチンとが実行されるよう構成された
ものである。
本実施例では、電子制御回路28はキースイッチ27がオン
とされると制御を開始し、第５図に示すように、まず初
期化のステップ201において内部レジスタのクリアや各
パラメータの初期値のセットなどを行なった後、ステッ
プ202ないしステップ204の各処理を繰返す。ここでステ
ップ202はエンジン20の運転状態、即ち吸入空気量Ｑや
エンジン回転数N,吸入空気温THA,スロットル開度あるい
はエンジン20の暖機状態といったものを各々エアフロメ
ータ22,回転数センサ30,吸入気温センサ34,スロットル
センサ32,暖気センサ33から読み込む運転状態読込みル
ーチンであって、このステップ202で読み込まれた諸量
は他の点火時期演算ルーチン（ステップ203）や燃料噴
射量演算ルーチン（ステップ204）などで随時用いられ
る。ステップ203は周知の点火時期演算ルーチンであっ
て、エンジン20の吸入空気量Ｑや回転数Ｎその他の諸元
に基づいて、エンジン20の点火時期を最適進角値（MB
T）として演算し、更に必要に応じてアイドル時の補正
演算を実行するルーチンである。回転数センサ30から30
℃Ａ毎に入力されるパルスによって起動される図示しな
い割込ルーチンにおいて、ステップ203で求めた点火時
期により、出力回路112に介して点火回路35を駆動し、
高電圧を発生させて、各気筒の混合気への火花点火が行
なわれる。ステップ204は周知の燃料噴射量演算ルーチ
ンであって、エンジン20の負荷（ここではQ/N）に基づ
いて算出される基本燃料噴射量をエンジン20の暖気状態
等で補正して燃料噴射量を求めるルーチンである。この
ルーチンでは、燃料噴射量をエンジン20の回転数に応じ
た燃料噴射時間τとして出力回路110内の図示しないカ
ウンタへ設定する処理までが行なわれる。
とされると制御を開始し、第５図に示すように、まず初
期化のステップ201において内部レジスタのクリアや各
パラメータの初期値のセットなどを行なった後、ステッ
プ202ないしステップ204の各処理を繰返す。ここでステ
ップ202はエンジン20の運転状態、即ち吸入空気量Ｑや
エンジン回転数N,吸入空気温THA,スロットル開度あるい
はエンジン20の暖機状態といったものを各々エアフロメ
ータ22,回転数センサ30,吸入気温センサ34,スロットル
センサ32,暖気センサ33から読み込む運転状態読込みル
ーチンであって、このステップ202で読み込まれた諸量
は他の点火時期演算ルーチン（ステップ203）や燃料噴
射量演算ルーチン（ステップ204）などで随時用いられ
る。ステップ203は周知の点火時期演算ルーチンであっ
て、エンジン20の吸入空気量Ｑや回転数Ｎその他の諸元
に基づいて、エンジン20の点火時期を最適進角値（MB
T）として演算し、更に必要に応じてアイドル時の補正
演算を実行するルーチンである。回転数センサ30から30
℃Ａ毎に入力されるパルスによって起動される図示しな
い割込ルーチンにおいて、ステップ203で求めた点火時
期により、出力回路112に介して点火回路35を駆動し、
高電圧を発生させて、各気筒の混合気への火花点火が行
なわれる。ステップ204は周知の燃料噴射量演算ルーチ
ンであって、エンジン20の負荷（ここではQ/N）に基づ
いて算出される基本燃料噴射量をエンジン20の暖気状態
等で補正して燃料噴射量を求めるルーチンである。この
ルーチンでは、燃料噴射量をエンジン20の回転数に応じ
た燃料噴射時間τとして出力回路110内の図示しないカ
ウンタへ設定する処理までが行なわれる。
これらエンジンの基本的な制御として点火時期演算ルー
チン及び燃料噴射量演算ルーチンはよく知られているの
で説明は省略し、次に、ステップ203の点火時期演算ル
ーチンの一部として行なわれるアイドル時点火時期補正
演算ルーチンについて、第６図に拠って説明する。
チン及び燃料噴射量演算ルーチンはよく知られているの
で説明は省略し、次に、ステップ203の点火時期演算ル
ーチンの一部として行なわれるアイドル時点火時期補正
演算ルーチンについて、第６図に拠って説明する。
第６図はアイドル時点火時期補正演算ルーチンを示すフ
ローチャートであ。アイドル時点火時期補正演算ルーチ
ンに先立って、第５図のステップ202ではエンジン20の
運転状態の読込みが、ステップ203の一部では基本的な
点火時期（ここでは最適進角値θbas）の演算が、各々
行なわれている。アイドル時点火時期補正演算ルーチン
が開始されると、まずステップ251でパルス入力回路101
を介してスロットルセンサ32に内蔵されたアイドルスイ
ッチからの信号を読みとり、アイドルスイッチがオン、
即ちスロットルバルブ27がほぼ全閉となっているか否か
の判断を行なう。アイドルスイッチがオンとなっていな
ければエンジン20はアイドル状態にないとして、以下の
処理は何も行なわず、処理はNEXTへ抜けて本制御ルーチ
ンを終了する。ステップ251での判断が「YES」、即ちア
イドルスイッチがオンとなっていれば処理はステップ25
2へ進み、第５図に示したエンジン制御ルーチンのステ
ップ202において読込んでおいたエンジン20の回転数Ｎ
が予め定められた回転数No、例えば600rpm以下であるか
否かの判断を行なう。エンジン20の回転数Ｎが所定値No
を越えていればエンジン20の回転数はトルク変動をひき
おこすことのない程度に高いとして、、その後の処理は
何も行なわず本制御ルーチンを終了する。ステップ252
の判断が「YES」、即ちエンジン20の回転数ＮがNo以下
であればエンジン20の回転数はトルク変動を生じている
可能性があり、回転数も変動していることがあるとし
て、処理はステップ253へ進む。ステップ253ではすでに
読み込んでおいたエンジン20の吸入空気量Ｑを吸入空気
温THAによって補正して、体積に基づいて流量を求める
エアフロメータによって検出された吸入空気量Ｑから、
燃焼に実効的に関与する空気重量に基づく吸入空気量Q1
から求めている。尚、ｆ（THA）は吸入空気温THAに基づ
く補正係数である。ステップ253の処理の後、処理はス
テップ254へ進み、遅角量Δθをエンジン20の１回転あ
たりの吸入空気量Q1/Nより算出する処理が行なわれる。
ここでΔθの算出は第７図に例示するマップより算出さ
れ、Q1/Nが大きい程小さな遅角量Δθを与えるようにな
っている。ステップ254に続くステップ255では、ステッ
プ254で求めた遅角量Δθを、第５図に示した基本的な
エンジン制御ルーチンのステップ203ですでに求めた最
適進角値θbasから減算することにより点火時期θを演
算する処理が行なわれる。ステップ255の処理後、本制
御ルーチンはNEXTへ抜けて終了する。
ローチャートであ。アイドル時点火時期補正演算ルーチ
ンに先立って、第５図のステップ202ではエンジン20の
運転状態の読込みが、ステップ203の一部では基本的な
点火時期（ここでは最適進角値θbas）の演算が、各々
行なわれている。アイドル時点火時期補正演算ルーチン
が開始されると、まずステップ251でパルス入力回路101
を介してスロットルセンサ32に内蔵されたアイドルスイ
ッチからの信号を読みとり、アイドルスイッチがオン、
即ちスロットルバルブ27がほぼ全閉となっているか否か
の判断を行なう。アイドルスイッチがオンとなっていな
ければエンジン20はアイドル状態にないとして、以下の
処理は何も行なわず、処理はNEXTへ抜けて本制御ルーチ
ンを終了する。ステップ251での判断が「YES」、即ちア
イドルスイッチがオンとなっていれば処理はステップ25
2へ進み、第５図に示したエンジン制御ルーチンのステ
ップ202において読込んでおいたエンジン20の回転数Ｎ
が予め定められた回転数No、例えば600rpm以下であるか
否かの判断を行なう。エンジン20の回転数Ｎが所定値No
を越えていればエンジン20の回転数はトルク変動をひき
おこすことのない程度に高いとして、、その後の処理は
何も行なわず本制御ルーチンを終了する。ステップ252
の判断が「YES」、即ちエンジン20の回転数ＮがNo以下
であればエンジン20の回転数はトルク変動を生じている
可能性があり、回転数も変動していることがあるとし
て、処理はステップ253へ進む。ステップ253ではすでに
読み込んでおいたエンジン20の吸入空気量Ｑを吸入空気
温THAによって補正して、体積に基づいて流量を求める
エアフロメータによって検出された吸入空気量Ｑから、
燃焼に実効的に関与する空気重量に基づく吸入空気量Q1
から求めている。尚、ｆ（THA）は吸入空気温THAに基づ
く補正係数である。ステップ253の処理の後、処理はス
テップ254へ進み、遅角量Δθをエンジン20の１回転あ
たりの吸入空気量Q1/Nより算出する処理が行なわれる。
ここでΔθの算出は第７図に例示するマップより算出さ
れ、Q1/Nが大きい程小さな遅角量Δθを与えるようにな
っている。ステップ254に続くステップ255では、ステッ
プ254で求めた遅角量Δθを、第５図に示した基本的な
エンジン制御ルーチンのステップ203ですでに求めた最
適進角値θbasから減算することにより点火時期θを演
算する処理が行なわれる。ステップ255の処理後、本制
御ルーチンはNEXTへ抜けて終了する。
以上の如く構成された第１発明の実施例においては、エ
ンジン20の回転数Ｎが吸入空気量が減少し燃焼が不安定
となる可能性のある所定の回転数No以下となった時に
は、エンジン20の点火時期をエンジン１回転あたりの吸
入空気量Q1/Nに応じて遅角させている。従って、本実施
例の制御が行なわれると、エンジン20の回転数は低下す
る。ところが、本実施例における所定回転数Noは予め次
のように設定されている。すなわち、アイドルスイッチ
がオンとなり、かつ、回転数ＮがNo以下である運転状態
では、吸気管圧力が限界（最低吸気管圧力）まで下がっ
て、それ以上回転数Ｎが低下しても吸気管圧力が低下し
ない状態となるように設定されているのである。このと
き、内燃機関20は、回転数Ｎが低下しても吸入空気量Q1
が低下しないことから、エンジン１回転あたりの吸入空
気量Q1/Nは増加することにより、シリンダ内の空気量は
増えて燃焼は安定化する。この結果、エンジン20の出力
トルクの変動や失火といった問題は十分解決され、エン
ジン20の回転数も安定になるので運転者が不快感を覚え
るということもない。
ンジン20の回転数Ｎが吸入空気量が減少し燃焼が不安定
となる可能性のある所定の回転数No以下となった時に
は、エンジン20の点火時期をエンジン１回転あたりの吸
入空気量Q1/Nに応じて遅角させている。従って、本実施
例の制御が行なわれると、エンジン20の回転数は低下す
る。ところが、本実施例における所定回転数Noは予め次
のように設定されている。すなわち、アイドルスイッチ
がオンとなり、かつ、回転数ＮがNo以下である運転状態
では、吸気管圧力が限界（最低吸気管圧力）まで下がっ
て、それ以上回転数Ｎが低下しても吸気管圧力が低下し
ない状態となるように設定されているのである。このと
き、内燃機関20は、回転数Ｎが低下しても吸入空気量Q1
が低下しないことから、エンジン１回転あたりの吸入空
気量Q1/Nは増加することにより、シリンダ内の空気量は
増えて燃焼は安定化する。この結果、エンジン20の出力
トルクの変動や失火といった問題は十分解決され、エン
ジン20の回転数も安定になるので運転者が不快感を覚え
るということもない。
なお、上記第１発明の実施例において、ステップ203の
点火時期演算ルーチンの処理が点火時期演算手段に相当
する。
点火時期演算ルーチンの処理が点火時期演算手段に相当
する。
次に第２発明の実施例について説明する。第２発明の実
施例はすでに詳述した第３図，第４図に示すエンジン20
とその周辺装置において、第８図に示す基本的なエンジ
ン制御ルーチンが実行されるよう構成されており、特に
点火時期演算ルーチンの一部として第９図に示すアイド
ル時点火時期補正演算ルーチンが、又、アイドル回転数
演算制御ルーチンとして、第10図に示す制御ルーチンが
各々実行されるよう構成されたものである。
施例はすでに詳述した第３図，第４図に示すエンジン20
とその周辺装置において、第８図に示す基本的なエンジ
ン制御ルーチンが実行されるよう構成されており、特に
点火時期演算ルーチンの一部として第９図に示すアイド
ル時点火時期補正演算ルーチンが、又、アイドル回転数
演算制御ルーチンとして、第10図に示す制御ルーチンが
各々実行されるよう構成されたものである。
第８図に示すエンジンの基本的な制御ルーチンはステッ
プ301ないしステップ305より構成されているが、ステッ
プ301ないしステップ304は既述した第１発明の第１実施
例のステップ201ないしステップ204の各ステップに各々
対応しているので説明は省略する。ステップ305はアイ
ドル回転数演算制御ルーチンであって、エンジン20がア
イドル状態にある時にその回転数を吸入空気量を調整す
ることによって、制御するルーチンであ。このアイドル
回転数演算制御ルーチンについては後に詳述する。
プ301ないしステップ305より構成されているが、ステッ
プ301ないしステップ304は既述した第１発明の第１実施
例のステップ201ないしステップ204の各ステップに各々
対応しているので説明は省略する。ステップ305はアイ
ドル回転数演算制御ルーチンであって、エンジン20がア
イドル状態にある時にその回転数を吸入空気量を調整す
ることによって、制御するルーチンであ。このアイドル
回転数演算制御ルーチンについては後に詳述する。
第９図は、点火時期演算ルーチン（第８図のステップ30
3）の一部として実行されるアイドル時点火時期補正演
算ルーチンが示すフローチャートである。第１発明の実
施例と同様に本制御ルーチンに先立ってエンジン20の運
転状態が読込まれ（ステップ302）、これから定まる基
本的な点火時期θbasが演算されて（ステップ303）い
る。このアイドル時補正演算ルーチンが開始されるとま
ずステップ310でスロットルセンサ32内のアイドルスイ
ッチがオンであるか否かの判断が、続いてステップ320
でエンジン20の回転数Ｎが予め定められた所定の回転数
No以下であるか否かの判断が、行なわれる。ステップ31
0あるいはステップ320で判断が「NO」（アイドルスイッ
チがオフ、あるいはＮ＞No）であれば、本制御ルーチン
は何の処理も行なわず、NEXTへ抜けて制御を終了する。
ステップ310での判断においてアイドルスイッチがオン
であり、ステップ320での判断においてＮ≦Noが成立し
ていれば、処理はステップ325へ進み、吸気温センサ34
によって検出された吸入空気温THAに基づく補正係数ｆ
（THA）を用いて、エアフロメータ22によって検出され
た体積的な吸入空気量Ｑを補正し、シリンダ内での燃焼
に実質的に関与する空気重量としての吸入空気量Q1を求
める処理が行なわれる。続くステップ330ではアイドル
時点火時期の補正状態を示すフラッグFLAGAが１である
か否かの判断が行なわれる。
3）の一部として実行されるアイドル時点火時期補正演
算ルーチンが示すフローチャートである。第１発明の実
施例と同様に本制御ルーチンに先立ってエンジン20の運
転状態が読込まれ（ステップ302）、これから定まる基
本的な点火時期θbasが演算されて（ステップ303）い
る。このアイドル時補正演算ルーチンが開始されるとま
ずステップ310でスロットルセンサ32内のアイドルスイ
ッチがオンであるか否かの判断が、続いてステップ320
でエンジン20の回転数Ｎが予め定められた所定の回転数
No以下であるか否かの判断が、行なわれる。ステップ31
0あるいはステップ320で判断が「NO」（アイドルスイッ
チがオフ、あるいはＮ＞No）であれば、本制御ルーチン
は何の処理も行なわず、NEXTへ抜けて制御を終了する。
ステップ310での判断においてアイドルスイッチがオン
であり、ステップ320での判断においてＮ≦Noが成立し
ていれば、処理はステップ325へ進み、吸気温センサ34
によって検出された吸入空気温THAに基づく補正係数ｆ
（THA）を用いて、エアフロメータ22によって検出され
た体積的な吸入空気量Ｑを補正し、シリンダ内での燃焼
に実質的に関与する空気重量としての吸入空気量Q1を求
める処理が行なわれる。続くステップ330ではアイドル
時点火時期の補正状態を示すフラッグFLAGAが１である
か否かの判断が行なわれる。
いここでフラグFLAGAの初期値は１であって、この時ス
テップ330での判断は「YES」となって処理はステップ34
0へ進む。ステップ330での判断が「NO」（FLAGA≠１）
であれば処理はステップ350へ移行する。ステップ340で
はエンジン１回転あたりの吸入空気量Q1/Nの判定レベル
K2をC1に設定する処理が、ステップ350ではこの判断レ
ベルK2をC1＋C2にひ設定する処理が、各々行なわれる。
C1とC1＋C2とは第11図に示す関係を有し、後で説明する
アイドル点火時期θの算出にあたってヒステリシスを生
成するように働く。ステップ340またはステップ350にお
いて判定レベルK2の設定を行なった後、処理はステップ
360へ進み、エンジン１回転たりの吸入空気量Q1/Nが判
定レベルK2以上であるか否かの判断が行なわれる。ステ
ップ360での判断が「YES」（Q1/N≧K2が成立）の時は、
処理はステップ370へ進み、点火時期θをすでに求めら
れている基本的な点火時期θbasとして定め、ステップ3
75へ進んでフラッグFLAGAを１に設定する処理が行なわ
れる。一方、Q1/N≧K2が成立していなければ、処理はス
テップ360からステップ380へ進み、点火時期θは基本的
な点火時期θbasから所定の遅角量Δθ１を減算した値
に設定し、続くステップ385でフラッグFLAGAを０にセッ
トする処理が行なわれる。ステップ375もしくはステッ
プ385の処理後、本制御レーチンはNEXTへ抜けて終了す
る。
テップ330での判断は「YES」となって処理はステップ34
0へ進む。ステップ330での判断が「NO」（FLAGA≠１）
であれば処理はステップ350へ移行する。ステップ340で
はエンジン１回転あたりの吸入空気量Q1/Nの判定レベル
K2をC1に設定する処理が、ステップ350ではこの判断レ
ベルK2をC1＋C2にひ設定する処理が、各々行なわれる。
C1とC1＋C2とは第11図に示す関係を有し、後で説明する
アイドル点火時期θの算出にあたってヒステリシスを生
成するように働く。ステップ340またはステップ350にお
いて判定レベルK2の設定を行なった後、処理はステップ
360へ進み、エンジン１回転たりの吸入空気量Q1/Nが判
定レベルK2以上であるか否かの判断が行なわれる。ステ
ップ360での判断が「YES」（Q1/N≧K2が成立）の時は、
処理はステップ370へ進み、点火時期θをすでに求めら
れている基本的な点火時期θbasとして定め、ステップ3
75へ進んでフラッグFLAGAを１に設定する処理が行なわ
れる。一方、Q1/N≧K2が成立していなければ、処理はス
テップ360からステップ380へ進み、点火時期θは基本的
な点火時期θbasから所定の遅角量Δθ１を減算した値
に設定し、続くステップ385でフラッグFLAGAを０にセッ
トする処理が行なわれる。ステップ375もしくはステッ
プ385の処理後、本制御レーチンはNEXTへ抜けて終了す
る。
従って、本実施例におけるアイドル時の点火時期θは、
エンジン20の１回転あたりの吸入空気量Q1/Nに対して、
第11図に示すようなヒステリアスのある制御特性を示
す。ところで、第２発明においては点火時期の遅角側へ
の補正を行なうと共にアイドル時の吸入空気量を制御す
ることを特徴としており、本実施例において、この制御
は第８図のステップ305、アイドル回転数演算制御ルー
チンによって実行される。本実施例においてはアイドル
回転数演算制御ルーチンは第10図のフローチャートに示
す如く構成されており、開始後まずステップ400で、ス
ロットルセンサ32に内蔵されたアイドルスイッチの状態
から、エンジン20の運転状態がアイドル状態にあるか否
かの判断が行なわれる。ステップ400での判断が「YES」
であればエンジン20はアイドル状態にあるとして処理は
ステップ400へ進み、ステップ410では現時点のエンジン
20の運転状態（第８図に示す基本的なエンジン制御ルー
チンのステップ302で読み込まれた運転状態）から目標
回転数N1を演算する処理が行なわれる。ここで目標回転
数N1は、例えば予め定められた所定の回転数を暖機セン
サ33によって検出されたエンジン20の暖機状態（エンジ
ン20の冷却水温度）によって補正して求めるよう構成す
ることができる。続くステップ420では、ステップ410で
求めた目標回転数N1と現在のエンジン20の回転数Ｎとの
差ΔＮを求める処理が行なわれ、次のステップ430では
この差ΔＮが零以上であるか否かの判断が行なわれる。
ステップ430での判断が「YHS」、即ちΔＮが零以上であ
れば、エンジン200の回転数Ｎは目標回転数N1以下であ
るとして、処理はステップ440へ進み、空気制御弁44の
励磁コイル48に出力する駆動電圧のデューティ比Diを、
前回本制御ルーチンが実行された時の値Di−１に所定量
ΔＤを加算することによって増加させる処理が行なわれ
る。一方、ステップ430での判断が「NO」（ΔＮ≧０は
不成立）であれば、エンジン20の回転数Ｎは目標回転数
N1をこえているとして、処理はステップ450へ進み、前
記デューティ比DiをΔＤだけ減少させる処理が行なわれ
る。ステップ440またはステップ450の処理の後、処理は
ステップ460へ進み、空気制御弁44の励磁コイル48を駆
動する電圧信号のデューティ比を新たに算出したデュー
ティ比Diに制御するためにPWM出力回路113に与えるべき
信号Ｄとして設定する処理が行なわれる。ステップ460
に続くステップ470で、ステップ460で設定された信号Ｄ
をPWM出力回路113に出力する処理が行なわれて、空気制
御弁44の励磁コイル48に印加される電圧信号のデューテ
ィ比が変更され、空気制御弁44の開口面積が制御されて
吸入空気量の増減が行なわれ。ステップ470の終了後、
処理はNEXTへ抜け本制御ルーチンを終了する。
エンジン20の１回転あたりの吸入空気量Q1/Nに対して、
第11図に示すようなヒステリアスのある制御特性を示
す。ところで、第２発明においては点火時期の遅角側へ
の補正を行なうと共にアイドル時の吸入空気量を制御す
ることを特徴としており、本実施例において、この制御
は第８図のステップ305、アイドル回転数演算制御ルー
チンによって実行される。本実施例においてはアイドル
回転数演算制御ルーチンは第10図のフローチャートに示
す如く構成されており、開始後まずステップ400で、ス
ロットルセンサ32に内蔵されたアイドルスイッチの状態
から、エンジン20の運転状態がアイドル状態にあるか否
かの判断が行なわれる。ステップ400での判断が「YES」
であればエンジン20はアイドル状態にあるとして処理は
ステップ400へ進み、ステップ410では現時点のエンジン
20の運転状態（第８図に示す基本的なエンジン制御ルー
チンのステップ302で読み込まれた運転状態）から目標
回転数N1を演算する処理が行なわれる。ここで目標回転
数N1は、例えば予め定められた所定の回転数を暖機セン
サ33によって検出されたエンジン20の暖機状態（エンジ
ン20の冷却水温度）によって補正して求めるよう構成す
ることができる。続くステップ420では、ステップ410で
求めた目標回転数N1と現在のエンジン20の回転数Ｎとの
差ΔＮを求める処理が行なわれ、次のステップ430では
この差ΔＮが零以上であるか否かの判断が行なわれる。
ステップ430での判断が「YHS」、即ちΔＮが零以上であ
れば、エンジン200の回転数Ｎは目標回転数N1以下であ
るとして、処理はステップ440へ進み、空気制御弁44の
励磁コイル48に出力する駆動電圧のデューティ比Diを、
前回本制御ルーチンが実行された時の値Di−１に所定量
ΔＤを加算することによって増加させる処理が行なわれ
る。一方、ステップ430での判断が「NO」（ΔＮ≧０は
不成立）であれば、エンジン20の回転数Ｎは目標回転数
N1をこえているとして、処理はステップ450へ進み、前
記デューティ比DiをΔＤだけ減少させる処理が行なわれ
る。ステップ440またはステップ450の処理の後、処理は
ステップ460へ進み、空気制御弁44の励磁コイル48を駆
動する電圧信号のデューティ比を新たに算出したデュー
ティ比Diに制御するためにPWM出力回路113に与えるべき
信号Ｄとして設定する処理が行なわれる。ステップ460
に続くステップ470で、ステップ460で設定された信号Ｄ
をPWM出力回路113に出力する処理が行なわれて、空気制
御弁44の励磁コイル48に印加される電圧信号のデューテ
ィ比が変更され、空気制御弁44の開口面積が制御されて
吸入空気量の増減が行なわれ。ステップ470の終了後、
処理はNEXTへ抜け本制御ルーチンを終了する。
尚、ステップ400での判断が「NO」、即ちエンジン20の
運転状態がアイドル状態にないと判断された時には、処
理はステップ480に移行し、例えばスロットルバルブ27
が全閉状態から開き始めた時などに、吸入空気量の急変
を避ける為に、バイパス路を介して吸入される空気量を
調整する制御を実行し、PWM出力回路に与える信号Ｄを
求める処理が実行された後、処理はステップ470へ移行
して、前述と同様に空気制御弁44の開度の制御が行なわ
れる。
運転状態がアイドル状態にないと判断された時には、処
理はステップ480に移行し、例えばスロットルバルブ27
が全閉状態から開き始めた時などに、吸入空気量の急変
を避ける為に、バイパス路を介して吸入される空気量を
調整する制御を実行し、PWM出力回路に与える信号Ｄを
求める処理が実行された後、処理はステップ470へ移行
して、前述と同様に空気制御弁44の開度の制御が行なわ
れる。
以上のように構成された第２発明の実施例においては、
第９図のフローチャートに示すアイドル時点火時期補正
演算ルーチンによって、アイドル状態にあるエンジン20
の１回転あたりの吸入空気量Q1/Nが所定の値C1未満とな
った時には、エンジン20のアイドル時点火時期をΔθ１
だけ基本となる最適進角値θbasより遅角させる制御を
行つている。ここで、本実施例における所定回転数N0お
よび所定値C1は予め次のように設定されている。すなわ
ち、アイドルスイッチがオンとなり、回転数ＮがN0以下
であり、かつ、Q1/NがC1未満である運転状態では、吸気
管圧力が限界（最低吸気管圧力）まで下がって、吸入空
気量Q1も変化しない状態となるように設定されているの
である。このとき、内燃機関20は、回転数Ｎが低下して
も吸入空気量Q1が低下しないことから、第１実施例と同
様、回転数Ｎの低下に伴つてQ1/Nが増加する。また、こ
の制御に加えて、この時点火時期の遅角側への制御によ
って低下したエンジン20の回転数を、第10図のフローチ
ャートに示すアイドル回転数演算制御ルーチンによっ
て、目標回転数まで回復させる制御が行なわれる。
第９図のフローチャートに示すアイドル時点火時期補正
演算ルーチンによって、アイドル状態にあるエンジン20
の１回転あたりの吸入空気量Q1/Nが所定の値C1未満とな
った時には、エンジン20のアイドル時点火時期をΔθ１
だけ基本となる最適進角値θbasより遅角させる制御を
行つている。ここで、本実施例における所定回転数N0お
よび所定値C1は予め次のように設定されている。すなわ
ち、アイドルスイッチがオンとなり、回転数ＮがN0以下
であり、かつ、Q1/NがC1未満である運転状態では、吸気
管圧力が限界（最低吸気管圧力）まで下がって、吸入空
気量Q1も変化しない状態となるように設定されているの
である。このとき、内燃機関20は、回転数Ｎが低下して
も吸入空気量Q1が低下しないことから、第１実施例と同
様、回転数Ｎの低下に伴つてQ1/Nが増加する。また、こ
の制御に加えて、この時点火時期の遅角側への制御によ
って低下したエンジン20の回転数を、第10図のフローチ
ャートに示すアイドル回転数演算制御ルーチンによっ
て、目標回転数まで回復させる制御が行なわれる。
従って、本実施例の制御が行なわれると、エンジン20の
回転数は目標回転数より低下することなく、エンジン１
回転あたりの吸入空気量Q1/Nは増加することになり、シ
リンダ内の空気量は増えて燃焼は安定化する。この結
果、エンジン20の出トルクの変動や失火の可能性といっ
た問題は十二分に解決され、エンジン20の回転数も変動
することはなく、運転者が不快感を覚えることはない。
回転数は目標回転数より低下することなく、エンジン１
回転あたりの吸入空気量Q1/Nは増加することになり、シ
リンダ内の空気量は増えて燃焼は安定化する。この結
果、エンジン20の出トルクの変動や失火の可能性といっ
た問題は十二分に解決され、エンジン20の回転数も変動
することはなく、運転者が不快感を覚えることはない。
なお、上記第２発明の実施例において、ステップ303の
点火時期演算ルーチンおよびステップ305のアイドル回
転数演算制御ルーチンの処理が点火時期演算手段に相当
する。
点火時期演算ルーチンおよびステップ305のアイドル回
転数演算制御ルーチンの処理が点火時期演算手段に相当
する。
第１発明と第２発明とについて、各々その実施例を説明
したが、第１発明と第２発明の実施例における制御の違
いを第12図に拠って説明すると次のようになる。
したが、第１発明と第２発明の実施例における制御の違
いを第12図に拠って説明すると次のようになる。
第12図は、縦軸にエンジン１回転あたりの吸入空気量Q1
/Nをとり、これを右側のエンジン回転数Ｎと、左側の燃
焼の安定性ｓとに各々関連付けて示すグラフである。
尚、図においてＱ（１）,Q（２）…,Q（ｎ）は等空気量
線を示している。アイドル時の吸気管圧力が限界まで下
がっていないようなエンジンが今回転数n1,吸入空気量
Ｑ（３）即ち燃焼の安定性s1運転されているとする（図
中Ａ点で運転されている）。仮にここで点火時期を所定
量遅角側へ変更したとするとエンジンの回転数はn1′ま
で低下し、これと共に吸入空気量も低下するのでエンジ
ン１回転あたりの吸入空気量はほとんど変化せず、燃焼
の安定性s1もさほどかわるところはない。
/Nをとり、これを右側のエンジン回転数Ｎと、左側の燃
焼の安定性ｓとに各々関連付けて示すグラフである。
尚、図においてＱ（１）,Q（２）…,Q（ｎ）は等空気量
線を示している。アイドル時の吸気管圧力が限界まで下
がっていないようなエンジンが今回転数n1,吸入空気量
Ｑ（３）即ち燃焼の安定性s1運転されているとする（図
中Ａ点で運転されている）。仮にここで点火時期を所定
量遅角側へ変更したとするとエンジンの回転数はn1′ま
で低下し、これと共に吸入空気量も低下するのでエンジ
ン１回転あたりの吸入空気量はほとんど変化せず、燃焼
の安定性s1もさほどかわるところはない。
なお、アイドル時の吸気管圧力が限界まで下がっていな
いようなエンジンとして、例えば、アイドル回転数をフ
ィードバック制御する構成を有していないエンジンが挙
げられる。この種のエンジンでは、エアコンやオルタネ
ータによるエンジン負荷の変動を考慮して予めアイドル
回転数を高めに設定しているため、エアコンなどが作動
していない通常のアイドル時にも吸気管圧力は限界まで
下がっていない。
いようなエンジンとして、例えば、アイドル回転数をフ
ィードバック制御する構成を有していないエンジンが挙
げられる。この種のエンジンでは、エアコンやオルタネ
ータによるエンジン負荷の変動を考慮して予めアイドル
回転数を高めに設定しているため、エアコンなどが作動
していない通常のアイドル時にも吸気管圧力は限界まで
下がっていない。
しかしながら、機械的摩擦が充分に低減されたエンジン
であって、今アイドル時の運転状態が第12図のＢ点（回
転数n2,吸入空気量Ｑ（１），燃焼の安定性s2）にある
エンジンの点火時期を第１発明の実施例に従って制御し
たとすると、吸入空気量Ｑはこれ以上低下しないことか
らエンジンの運転状態はＣ点へと移動し、燃焼の安定性
がs2′まで高められることがわかる。一方、第２発明の
実施例を適用すればエンジンの運転状態はＣ点からさら
にＤ点まで移行し、エンジンの燃焼の安定性は更にs3ま
で向上する。この事は、運転状態がＢ点にあるアイドル
時のエンジンの点火時期を遅角側に補正せずに単に吸入
空気量を制御してその回転数を上昇させた場合（エンジ
ンの運転状態がＥ点まで移行する場合）と較べて、エン
ジンの回転数を低く押えたままで、第２発明の実施例の
効果がこれを上回っていることを意味している。
であって、今アイドル時の運転状態が第12図のＢ点（回
転数n2,吸入空気量Ｑ（１），燃焼の安定性s2）にある
エンジンの点火時期を第１発明の実施例に従って制御し
たとすると、吸入空気量Ｑはこれ以上低下しないことか
らエンジンの運転状態はＣ点へと移動し、燃焼の安定性
がs2′まで高められることがわかる。一方、第２発明の
実施例を適用すればエンジンの運転状態はＣ点からさら
にＤ点まで移行し、エンジンの燃焼の安定性は更にs3ま
で向上する。この事は、運転状態がＢ点にあるアイドル
時のエンジンの点火時期を遅角側に補正せずに単に吸入
空気量を制御してその回転数を上昇させた場合（エンジ
ンの運転状態がＥ点まで移行する場合）と較べて、エン
ジンの回転数を低く押えたままで、第２発明の実施例の
効果がこれを上回っていることを意味している。
以上、各発明の実施例について各々説明したが、両発明
はこれらの実施例に限定されることなく、その要旨を変
更しない範囲において、種々の態で実施し得ることは勿
論である。
はこれらの実施例に限定されることなく、その要旨を変
更しない範囲において、種々の態で実施し得ることは勿
論である。
［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、アイドル時に吸気
管圧力が最低吸気管圧力まで低下したとき、内燃機関の
回転数を低下させ、これによって内燃機関一回転当りの
吸入空気量を増加させることができる。このため、燃焼
を安定化することができ、アイドル時に吸入空気量が低
下して出力トルクの変動を生じたり、失火に至ることが
あるといった問題は十分に解決され、運転者に不快感を
与えることもないという優れた効果を奏する。
管圧力が最低吸気管圧力まで低下したとき、内燃機関の
回転数を低下させ、これによって内燃機関一回転当りの
吸入空気量を増加させることができる。このため、燃焼
を安定化することができ、アイドル時に吸入空気量が低
下して出力トルクの変動を生じたり、失火に至ることが
あるといった問題は十分に解決され、運転者に不快感を
与えることもないという優れた効果を奏する。
第１図は第１発明の基本的構成図、第２図は第２発明の
基本的構成図、第３図は第１発明及び第２発明の実施例
を説明する為のエンジン20とその周辺装置を示す概略構
成図、第４図は電子制御回路28のブロック図を中心とす
る制御系統図、第５図は第１発明実施例としての基本的
なエンジン制御の一例を表わすフローチャート、第６図
は同じく点火時期制御ルーチンの一部を構成するアイド
ル時点火時期補正演算ルーチンの一例を示すフローチャ
ート、第７図はエンジン１回転あたりの吸入空気量Q1/N
と点火時期の遅角量Δθとのひとつの関係を示すグラ
フ、第８図は第２発明実施例としての基本的なエンジン
制御の一例を表わすフローチャート、第９図は同じく点
火時期制御ルーチンの一部を構成するアイドル時点火時
期補正演算ルーチンの一例を示すフローチャート、第10
図は同じくアイドル回転数演算制御ルーチンの一例を示
すフローチャート、第11図はエンジン１回転あたりの吸
入空気量Q1/Nとアイドル点火時期θとの関係を示すグラ
フ、第12図は第１発明の実施例と第２発明の実施例との
制御の違いを説明するグラフ、である。 20……エンジン 22……エアフロメータ 27……スロットルバルブ 28……電子制御回路 29……ディストリビュータ 30……回転数センサ 32……スロットルセンサ 35……点火回路 44……空気制御弁 100……CPU
基本的構成図、第３図は第１発明及び第２発明の実施例
を説明する為のエンジン20とその周辺装置を示す概略構
成図、第４図は電子制御回路28のブロック図を中心とす
る制御系統図、第５図は第１発明実施例としての基本的
なエンジン制御の一例を表わすフローチャート、第６図
は同じく点火時期制御ルーチンの一部を構成するアイド
ル時点火時期補正演算ルーチンの一例を示すフローチャ
ート、第７図はエンジン１回転あたりの吸入空気量Q1/N
と点火時期の遅角量Δθとのひとつの関係を示すグラ
フ、第８図は第２発明実施例としての基本的なエンジン
制御の一例を表わすフローチャート、第９図は同じく点
火時期制御ルーチンの一部を構成するアイドル時点火時
期補正演算ルーチンの一例を示すフローチャート、第10
図は同じくアイドル回転数演算制御ルーチンの一例を示
すフローチャート、第11図はエンジン１回転あたりの吸
入空気量Q1/Nとアイドル点火時期θとの関係を示すグラ
フ、第12図は第１発明の実施例と第２発明の実施例との
制御の違いを説明するグラフ、である。 20……エンジン 22……エアフロメータ 27……スロットルバルブ 28……電子制御回路 29……ディストリビュータ 30……回転数センサ 32……スロットルセンサ 35……点火回路 44……空気制御弁 100……CPU
Claims (2)
- 【請求項１】アイドル時に吸気管圧力が所定の最低吸気
管圧力まで低下すると、それ以上回転数が低下しても吸
気管圧力が低下しなくなる内燃機関の、回転数を含む運
転状態を検出する運転状態検出手段と、 該検出された運転状態に基づいて内燃機関の点火時期を
演算する点火時期演算手段と、 該演算された点火時期に従つて内燃機関の各気筒への点
火を行なう点火手段と、 を備えた内燃機関の点火時期制御装置において、 前記検出された内燃機関の運転状態がアイドル状態にあ
つて、前記検出された内燃機関の回転数が、前記最低吸
気管圧力に対応する所定の回転数以下であるとき、前記
点火時期演算手段が、演算された点火時期を所定量だけ
遅角させるよう構成されたことを特徴とする内燃機関の
点火時期制御装置。 - 【請求項２】アイドル時に吸気管圧力が所定の最低吸気
管圧力まで低下すると、それ以上回転数が低下しても吸
気管圧力が低下しなくなる内燃機関の、回転数を含む運
転状態を検出する運転状態検出手段と、 該検出された運転状態に基づいて内燃機関の点火時期を
演算する点火時期演算手段と、 該演算された点火時期に従つて内燃機関の各気筒への点
火を行なう点火手段と、 を備えた内燃機関の点火時期制御装置において、 スロットルバルブを上流側から下流側へバイパスする吸
入空気のバイパス路に設けられ、該バイパス路を通過す
るアイドル空気量を調整するアイドル空気量調節手段を
設けると共に、 前記検出された内燃機関の運転状態がアイドル状態にあ
つて、前記検出された内燃機関の回転数が、前記最低吸
気管圧力に対応する所定の回転数以下であるとき、前記
点火時期演算手段が、演算された点火時期を所定量だけ
遅角させると共に、前記アイドル空気量調整手段を制御
して、前記バイパス路を通過する吸入空気量を所定量だ
け増加するよう構成されたことを特徴とする内燃機関の
点火時期制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59138370A JPH0680306B2 (ja) | 1984-07-02 | 1984-07-02 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59138370A JPH0680306B2 (ja) | 1984-07-02 | 1984-07-02 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6116273A JPS6116273A (ja) | 1986-01-24 |
| JPH0680306B2 true JPH0680306B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=15220344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59138370A Expired - Lifetime JPH0680306B2 (ja) | 1984-07-02 | 1984-07-02 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0680306B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9200586B2 (en) | 2012-07-04 | 2015-12-01 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Engine system |
| US9586664B2 (en) | 2012-07-04 | 2017-03-07 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Vessel propulsion system |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6357872A (ja) * | 1986-08-27 | 1988-03-12 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | ガスエンジン発電設備のガスエンジン点火タイミング自動変更装置 |
| JPS6368772A (ja) * | 1986-09-10 | 1988-03-28 | Mazda Motor Corp | 自動車用エンジンの制御装置 |
| JPH01100379A (ja) * | 1987-10-09 | 1989-04-18 | Daihatsu Motor Co Ltd | エンジンのサージ防止方法 |
| EP0864572B1 (en) * | 1995-09-01 | 2001-04-25 | Hokuriku Seiyaku Co., Ltd. | Crystal of hydrate and process for preparation thereof |
-
1984
- 1984-07-02 JP JP59138370A patent/JPH0680306B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9200586B2 (en) | 2012-07-04 | 2015-12-01 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Engine system |
| US9586664B2 (en) | 2012-07-04 | 2017-03-07 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Vessel propulsion system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6116273A (ja) | 1986-01-24 |
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