JPH0740689Y2

JPH0740689Y2 - 内燃機関の点火時期制御装置

Info

Publication number: JPH0740689Y2
Application number: JP1989045372U
Authority: JP
Inventors: 達哉伊藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1989-04-18
Filing date: 1989-04-18
Publication date: 1995-09-20
Anticipated expiration: 2004-04-18
Also published as: JPH02137567U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は内燃機関の点火時期制御装置に関し、特に始動
直後の点火時期の制御特性の改良に関する。

（従来の技術）従来、内燃機関の点火時期制御において、機関の始動時
にあっては点火時期を所定の値に固定し、機関回転数が
上昇して始動が完了したことを検出した後は通常の点火
時期制御に移行して機関回転数と機関負荷とから基本点
火時期を決定すると共に、水温等の補正を加えて点火時
期を制御している。

（考案が解決しようとする課題）しかしながら、上記した制御において機関が低温状態か
ら始動した場合には始動が完了した後も機関水温は未だ
低いため、始動完了後の点火時期が低温補正を有した値
となって始動時の固定値との間に大きな差を生じ、点火
時期を切り換える時点でトルクの変動を生じて機関回転
数の変動を起こし、スムーズな移行が達成出来ないと言
う問題があった。即ち、第７図に示す如く、始動後の点
火時期において低温時の燃焼特性を改善するために進角
側の水温補正が加えられた場合には始動中の固定値（例
えばBTDC10度等の比較的遅角側の値）との間に大きな差
を生じ、点火時期を直ちに切り換えた場合には、第８図
に破線で示す如く、トルクが変動して機関回転数が上下
し、よって円滑な始動特性を得ることが出来なかった。

従って、本考案は従来技術の上述の欠点を解消すること
にあり、始動時の点火時期の制御特性を改善して斯る低
温時においてもスムーズな始動運転が達成出来るように
した内燃機関の点火時期制御装置を提供することを目的
とする。

（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考案は第１図に示す如
く、機関の始動状態を検出する始動状態検出手段１、前
記始動状態検出手段の出力を入力し、機関の始動状態が
検出されたときは点火時期を所定の値に固定すると共
に、機関の始動が完了した後は機関回転数を含む機関の
運転状態に応じて点火時期を設定する点火時期設定手段
２及び該点火時期設定手段の出力を入力し、機関燃焼室
の混合気を点火する点火手段３からなる内燃機関の点火
時期制御装置において、前記点火時期設定手段は、機関
冷却水温を検出し、検出値に応じて進角単位量を設定す
る進角単位量設定手段を備え、機関の始動状態が完了し
た後は、点火時期を該進角単位量ずつ進角方向に修正
し、よって徐々に固定値から前記設定値に移行させるよ
うにした。

（作用）始動状態が完了した後も点火時期を固定値から通常の点
火時期に直ちに切り換えることなく、徐々に移行させる
ようにしたので、トルクの変動を生じることがなく、よ
って機関回転数を円滑に上昇させることが出来る。

（実施例）以下、本考案の実施例を説明する。第２図は本考案に係
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10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10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
気はスロットル弁16でその流量を調節されつつインテー
クマニホルド18を経て一の気筒の燃焼室20内に導入され
る。吸入空気路12にはスロットル弁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、その分岐
路の終端部付近に吸入空気の圧力を絶対値で測定して機
関負荷を検出する吸気圧力センサ26が設けられる。ま
た、内燃機関10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吸気温セ
ンサ32が設けられて機関が吸入する空気の温度を検出す
る。

また、内燃機関10の近傍にはディストリビュータ36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
回転する磁石及びそれに対峙して配置された回転体から
な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10の
シリンダブロック42の適宜位置には燃焼室20から発生す
るノックに基づく振動を検出する圧電型のノックセンサ
44が設けられると共に、機関の適宜位置にはスタータモ
ータ（図示せず）への通電電流を通じてスタータモータ
の作動を検出するスタータスイッチ46が設けられる。上
記した吸気圧センサ等のセンサ26,30,32,40,44及びスイ
ッチ46の出力は、制御ユニット50に送られる。

第３図は制御ユニット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、I/O54b、CPU54
c、ROM54d、RAM54e及び演算用のカウンタ並びにタイマ
（カウンタ及びタイマの図示は省略した）を備えてお
り、ベルト変換回路出力はCPU54cの指令に応じてA/D変
換回路54aにおいてデジタル値に変換された後、RAM54e
に一時格納される。又、クランク角センサ40等の出力は
波形整形回路56において波形整形された後、I/O54b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の入力は制御ユニット50
に送出された後、ノック検出回路60に入力される。ノッ
ク検出回路60は、フィルタ手段60a及びコンバータ手段6
0b並びにD/A変換手段60cを備え、マイクロ・コンピュー
タ54から燃焼状態にないクランク角度範囲（例えばATDC
120〜140度。第４図に「ノイズゲート」として示す）に
おいて、D/A変換手段60cに対し機関振動のバックグラウ
ンド値たるノイズレベルが比較基準値として出力され、
出力値はD/A変換手段60cによりアナログ値に変換され、
センサ出力レベルとコンパレータ手段60bにて比較され
る。マイクロ・コンピュータ54は比較結果に基づき、こ
のノイズレベルを変換してセンサ出力レベルの略ピーク
値近辺になるように設定する。またマイクロ・コンピュ
ータ54は第４図に「ノックゲート」として示す燃焼状態
を含む適宜なクランク角度範囲（ATDC10〜50度）におい
て、前記ノイズレベルを基に所定の係数（運転状態に応
じ適宜設定される値）を乗じてノック判定レベルを算出
し、算出されたノック判定レベルをD/A変換手段60cを介
してコンパレータ手段60bに出力する。コンパレータ手
段60bはセンサ出力レベルを該ノック判定レベルと比較
し、比較結果をマイクロ・コンピュータ54に送出する。
マイクロ・コンピュータ54は、センサ出力がノック判定
レベルを越えているとき、ノック発生と判断する。

尚、マイクロ・コンピュータ54においてCPU54cは周知の
如く、クランク角センサ40の出力から機関回転数を算出
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、ROM54dに格納した基本点火時期マップを検索し
て基本点火時期を算出し、水温、吸気温等の他の運転パ
ラメータから基本点火時期を補正し、またノック状態に
あるときは該点火時期を更に補正して最終点火時期を算
出し、出力回転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、ディストリビュータ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。

続いて、第５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５図に示すプログラムは所定
クランク角度毎に前記マイクロ・コンピュータにおいて
割り込み軌道される。

先ず、S10において機関回転数Neと吸気圧力（機関負
荷）とからマイクロ・コンピュータ54のROM54dを参照し
て点火時期の基本値θigMを検索する。次いで、S12にお
いて前記した水温センサ30の出力等から温水補正値を決
定すると共に、ノック検出回路60の出力からノック補正
値を決定し、更に必要に応じて他の適宜な補正を加えて
補正値θigCRを決定し、次いでS14において基本値と補
正値を合算して通常の点火時期θig（前記した設定値）
を算出する。尚、補正θigCRは正（進角方向）、負（遅
角方向）の両方の値を取ることが出来る。

次いで、S16において機関回転数Neを適宜設定した第１
の所定回転数Ne1（例えば1000rpm）と比較し、それを越
えているか否か判断する。而して、S16において機関回
転数が1000rpm未満と判断されたときはS18に進み、前記
したスタータスイッチ46の検出信号からスタータモータ
がオンしているか否か判断し、そこでクランキングと判
断されたときはS20に進んで点火時期を始動時点火時期
θigSTに決定すると共に、その値をBTDC10度等の固定し
た値θigFIXとし、S22に至って始動時点火時期θigSTを
通常の点火時期θigに置き換え、S24で始動時点火時期
で点火指令してプログラムを一旦終了する。

而して、次回以降のプログラム起動時においてS18にお
いてスタータモータ・オフと判断されたときはS26に進
んで機関回転数Neを適宜設定する第２の所定回転数Ne2
と比較する。この第２の所定回転数としては650rpm等の
始動完了を判別するに足る値を適宜設定する。尚、機関
回転数の時間的な変化を検出して該回転数に適宜なヒス
テリシスを設けても良い。S26の判断において機関回転
数が650rpm未満と判断されたときはS20以降に進んで前
記と同様に固定した始動時点火時期で点火指令する。

而して、S26において機関回転数が650rpmを越えたと判
断されるときは始動完了と判定してS28に進み、水温T_W
に応じた補正単位量ΔθigTWをROM54dから検索する。第
６図はこの補正単位量の特性を示す説明図であり、補正
単位量は図示の如く低温である程大きく設定される。こ
れは、水温が低い程、始動時に潤滑油等のフリクション
が大きいため機関回転数の上昇が遅くなることから、補
正単位量を低温側程大きくして水温の高低に関わらず移
行時間を一定に保つようにしたためである。斯る特性値
は適宜な手法で前記ROM54d内に格納される。

次いで、S30に至り、始動時点火時期θigSTに前記補正
単位量を加算して補正する。ここで、補正単位量は正の
値であって、加算は進角方向への修正を意味する。続い
て、S32においてS14で算出されている通常の点火時期θ
igと比較し、始動時点火時期θigSTが通常の点火時期θ
igを越える（ここで“超える”ことは進角方向に超える
ことを意味する）か否か判断し、超えないと判断された
ときはS22移行に進んで補正した始動時点火時期で点火
指令する。即ち、本制御装置においては第７図に示す如
く、点火時期を補正単位量ΔθigTWづつ進角方向に徐々
に修正して通常の点火時期に近づけるものであり、これ
によって第８図に示す如くトルクの変動を解消してスム
ーズに機関回転数を上昇させることが出来る。

而して、S32において通常の点火時期に到達したと判断
されるとS34に移行し、そこで始動時点火時期を破棄し
てS24に進み、S14で算出された通常の点火時期で点火指
令を行う。またS16において機関回転数が1000rpmを超え
ると判断されるときもS36において始動時点火時期を破
棄しつつ通常の点火時期で点火指令することになる。

本実施例に係る点火時期制御装置は上記の如く、始動状
態が完了した後も直ちに通常の点火時期に移行させるこ
となく、水温によって決定される補正単位量づつ徐々に
修正して移行させるので、低温始動時において始動時の
固定点火時期との差が大きいときであってもトルクの変
動を招くことがなく、機関回転数を円滑に上昇させるこ
とが出来て、安定した始動運転を達成することが出来
る。

（考案の効果）本考案に係る内燃機関の点火時期制御装置においては、
点火時期設定手段は、機関冷却水温を検出し、検出値に
応じて進角単位量を設定する進角単位量設定手段を備
え、機関の始動状態が完了した後は、点火時期を該進角
単位量ずつ進角方向に修正し、よって徐々に固定値から
前記設定値に移行させるように定置に移行させるように
構成したので、従来技術において点火時期を一度に切り
換えたことによるトルクの変動を生じることがなく、機
関回転数をスムーズに上昇させることが可能となって円
滑な始動運転を達成することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のクレーム対応図、第２図は本考案に係
る制御装置の概略図、第３図はその制御ユニットの詳細
を示すブロック図、第４図は制御ユニット内のノック検
出回路の動作を示すタイミング・チャート、第５図は本
装置の動作を示すフロー・チャート、第６図はその中で
使用される補正単位値の特性を示す説明図、第７図は従
来技術と比較して本案の制御動作を示す説明図及び第８
図は従来技術と比較した始動時の機関回転数の変化を示
す説明図である。 10……内燃機関、12……吸入空気路、14……エアクリー
ナ、16……スロットル弁、18……インテークマニホル
ド、20……燃焼室、24……パイプ、26……吸気圧モン
サ、28……冷却水通路、30……水温センサ、32……吸気
温センサ、36……ディストリピータ、38……ピストン、
40……クランク角センサ、42……シリンダロック、44…
…ノックセンサ、46……スタータスイッチ、50……制御
ユニット、52……レベル変換回路、54……マイクロ・コ
ンピュータ、56……波形整形回路、60……ノック検出回
路、68……出力回路、70……点火装置、72……点火プラ
グ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】a.機関の始動状態を検出する始動状態検出
手段、 b.前記始動状態検出手段の出力を入力し、機関の始動状
態が検出されたときは点火時期を所定の値に固定すると
共に、機関の始動が完了した後は機関回転数を含む機関
の運転状態に応じて点火時期を設定する点火時期設定手
段、及び c.該点火時期設定手段の出力を入力し、機関燃焼室の混
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、前記点
火時期設定手段は、機関冷却水温を検出し、検出値に応
じて進角単位量を設定する進角単位量設定手段を備え、
機関の始動状態が完了した後は、点火時期を該進角単位
量ずつ進角方向に修正し、よって徐々に固定値から前記
設定値に移行させるように構成したことを特徴とする内
燃機関の点火時期制御装置。