JPH0811950B2 - 点火時期制御装置 - Google Patents

点火時期制御装置

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JPH0811950B2
JPH0811950B2 JP59145116A JP14511684A JPH0811950B2 JP H0811950 B2 JPH0811950 B2 JP H0811950B2 JP 59145116 A JP59145116 A JP 59145116A JP 14511684 A JP14511684 A JP 14511684A JP H0811950 B2 JPH0811950 B2 JP H0811950B2
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克己 石田
浄隆 佐々木
良輔 城
大治 磯部
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日本電装株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing 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
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/152Digital data processing dependent on pinking
    • F02P5/1521Digital data processing dependent on pinking with particular means during a transient phase, e.g. starting, acceleration, deceleration, gear change
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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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を回転数と負荷に応じ
て制御する装置において、特に過渡時の点火時期を制御
する装置に関するものである。
(従来技術) 従来、例えば特開昭57−99269号公報に示される装置
は、加速時のノッキングを避けるために、加速信号等に
より加速を検出し遅角量を求め、基本の進角にたし込み
最終進角値としているが、この方法ではノック領域以外
でも、加速時にはすべて遅角するため、その分出力が低
下し、ノック領域以外での加速フィーリングを損なうと
いう問題がある。
その対策としては、例えば、エンジン回転数、負荷毎
に遅角量のマップ等を持つ必要がある。また、全域一律
遅角の場合、マップの最遅角値よりさらに遅角する場合
もあり、ディストリビュータの耐電圧をオーバーする事
も考えられる。この場合、遅角量にガードを設けるか、
または、最終進角値にガードを設ける等の対策が必要で
ある。
以上のように、従来方式では複雑な制御をしなければ
ならない。
(発明の目的) そこで本発明は、エンジン回転数と負荷に応じて点火
時期を決定する方式において、スロットル弁開度の変化
量、非同期噴射量等により加速度合を検出し、その度合
により点火時期決定のパラメータの1つである負荷の値
を補正する事により、不必要に遅角して加速フィーリン
グ等の運転性を損なうことなく、簡単に加速時のノッキ
ングを回避できるようにすることを目的としている。
(発明の構成) 第1図は、本発明の構成を示するための全体構成図で
ある。Iは機関の回転数を検出する回転数検出手段、II
は機関の負荷を吸入空気量等により検出する負荷検出手
段、IIIは機関の加速度合をスロットル弁開度により検
出する加速度合検出手段、IVは負荷検出手段により検出
された負荷を、加速度合に応じて加速度合が大きい程大
となる負荷補正値により加算補正して新たな負荷情報と
する負荷補正手段である。また、Vは回転数検出手段に
より検出された回転数と負荷補正手段よりの負荷とに応
じて、機関の点火時期を演算する点火時期演算手段、VI
はこの点火時期にて機関VIIに点火を行なうイグナイ
タ、点火コイルなどの点火手段である。
(実施例) 第2図は、本発明に関する点火時期制御装置の一実施
例を示す全体構成図である。1は電磁ピックアップ等を
用いた回転角センサで、クランク軸の回転に同期した出
力が発生するようにクランク軸またはカム軸に取りつけ
てあり、機関の回転数情報をエンジンコントロールユニ
ット4(以後ECUと呼ぶ)に入力する。2は機関の吸入
空気量を検出するエアフロメータで、内燃機関の負荷状
態を検出するセンサであり、その出力をECU4に入力す
る。3は水温センサ、吸気温センサ、圧力センサ、スロ
ットル弁の開度を検出するスロットルセンサ等のセンサ
類であり、エンジンの運転状態を検出し、その出力をEC
U4に入力する。
4はECUで、回転角センサ1、エアフロメータ2、お
よびその他のセンサ類3の出力を入力し、波形整形、A/
D変換等を行なう入力処理部41と、マイクロコンピュー
タ42、および出力処理部43により構成されている。5は
イグナイタで図示しない点火コイルの一次電流制御用パ
ワートランジスタをON−OFFする。6は点火コイルで、
イグナイタ5の出力を受けて高電圧を発生し、図示しな
い点火プラグに火花を飛火させる。7はインジェクタ
で、ECUからの噴射信号により燃料を噴射する。
なお、インジェクタ7の燃料噴射量およびイグナイタ
5のパワートランジスタをOFFするタイミング(点火時
期)は、回転角センサ1、およびエアフロメータ2、そ
の他のセンサ類3の情報により、マイクロコンピュータ
42により演算して決定される。
次に上記構成になる装置の作動について述べる。定常
運転状態においては、上記マイロコンピュータ42の演算
処理遅れ、および各センサ類の応答遅れのために、機関
にノッキングが発生することはないが、加速時、レーシ
ング時等には、演算処理遅れ、センサ類の応答遅れによ
りノッキングが発生し、その強度が強い場合は運転者に
不快感を与えるのはもちろん、エンジンの耐久性等にも
悪影響を及ぼす。
従来は、この過渡時のノッキングを回避する為に、加
速時を検出し、例えば、所定時間あるいは所定点火回数
点火時期を遅角する方法をとっていた。
第3図にその1例を示す。この図において、Aはイグ
ナイタに入力される点火信号、Bはアイドルスイッチ信
号、Cは縦軸を進角量とした点火時期演算値である。ア
イドル状態からの急加速またはレーシング、あるいは減
速走行時からの加速時、アイドルSW信号がOFFになった
のを検出し、所定時間あるいは所定点火回数点火時期を
所定値だけ遅角する方法である。この方法の場合加速の
度合にかかわらず、遅角量または遅角点火回数は一定で
あるので、ノッキング領域ではノッキングを回避するこ
とはできるが、ノッキング領域以外では逆にトルクダウ
ンを招き加速フィーリングを損なうという問題がある。
また、点火時期マップ最遅角値よりもさらに遅角する場
合もあり、ディストリビュータの耐電圧をオーバーする
事や、エンジンの要求電圧が発生電圧より大きくなり失
火する事もある。
なお、加速フィーリングを損なうという問題点を解決
する為に、エンジン回転数、負荷毎に遅角量のマップを
持たせ、ノッキングの大きい領域では遅角量または遅角
点火回数を増やし、ノッキングの小さい領域では逆に遅
角量または遅角点火回数を減らす必要がある。
また、耐電圧オーバーまたは失火発生という問題点を
解決する為には遅角量にガードを設けたりまたは最終演
算値にガードを設ける等の対策が必要であるが、両者と
もプログラムが複雑になる等の欠点がある。
さらに、ノッキングをノックセンサ等を用いて検出
し、フィードバックして点火時期を遅角する方式を用い
ても、この過渡時のノック1発目は原理的に回避できな
い。
本発明は、上述したようにこれらの問題点を解決する
為に、エンジン回転数と負荷により点火時期を決定する
方式において、例えば、スロットル弁開度の微分値等に
より加速度合を検出し、その都度加速度合により点火時
期決定のパラメータの1つである負荷情報を補正する事
により簡単にノッキングを回避し、かつ運転性を損なわ
ないようにした過渡時の点火時期制御装置である。
第4図に本発明の過渡時の点火時期制御のタイミング
チャートを示す。この図において、Fはスロットル弁の
開度を検出するスロットルセルセンサの出力VTHじあ
る。VTHはスロットル開度をアナログ出力に変換した信
号である。Gは燃料噴射信号であり、2点火に1回転演
算している同期噴射aと4ms周期に演算している非同期
噴射bにより最適な噴射量になるよう制御されている。
Hは非同期噴射パルスのカウンタのカウント値TAINJ
で、非同期噴射が実行される毎にそのパルス巾を加算し
てゆき、次の同期噴射が実行されるとクリアされる。I
は回転角センサおよびエアフロメータの出力をもとに計
算されるクランク1回転あたりの吸入空気量Tpであり、
機関の負荷状態を示す。点火時期および燃料噴射量はこ
のTpおよび回転角センサから入力させる回転数情報をも
とに計算される。Jは、本発明のポイントとなる点火時
期計算用の負荷演算値であり、過渡時(スロットル弁開
時)に正確な応答ができない吸入空気量TpにTAINJを加
算することにより負荷演算値の補正を行なう。
さて、定常状態から加速またはレーシングをすると、
アイドルスイッチ信号がONからOFFへ移行し、スロット
ル弁開度が変化する為、その微分値により非同期噴射b
が実行される。その非同期噴射をカウントしてTAINJを
つくり過渡時の負荷補正量とし、計算されている負荷Tp
に加算し過渡時の負荷情報とし、その負荷情報をエンジ
ン回転数情報NEにより点火時期のマップ補間を行ない過
渡時の最適な点火時期を求める。
第5図にはスロットル弁開度微分値とTAINJの関係を
示す。スロットル弁開度微分に対し、TAINJは正比例の
関係にあり、急激にスロットル弁が開かれた場合はTAIN
Jの値は大きくなり、ゆっくり開かれた場合には逆に小
となる。従って、急加速の場合は、負荷を大きく高負荷
側に補正し、緩加速の場合は逆に補正量は小さくなる。
エンジン負荷が高負荷になるに従って要求点火時期は遅
角側に移行し、また低回転と高回転で燃焼速度が同じと
考えれば、低い回転より高回転の方が同じ負荷でも要求
点火時期は進角側にあるのは公知の事実であり、点火時
期マップは同じ負荷で高回転の方が低回転よりも進角側
に設定してある。
また、同じ回転数でも高負荷側は遅角側に、低負荷側
は進角側に設定してある。
従って、過渡時のノッキングが最も発生しやすい低い
回転からの急加速、または急レーシング時には最も遅角
し、中高回転からの急加速または急レージング時には最
も遅角し、中高回転からの急加速またはレーシング時に
は遅角量は小さくなる。また急加速、急レーシングより
も緩レーシング、緩加速の方が遅角量が小さくなる。
第6図に本発明の作動を説明するためのフローチャー
トを示す。まず、ステップ11で初期化を行ないステップ
12に移る。ステップ12でエンジン回転数信号の取込みタ
イミング(180゜CA毎)であれば取込みを行ない、ステ
ップ13が回転数NEの演算を行ない次に進む。回転数信号
の取込みでなければステップ14に移り、吸入空気量の取
込みタイミング(360゜CA毎)であれば取込みを行ない
ステップ15でTpの演算を行ない、ステップ16で非同期噴
射のカウント値TAJNJをクリアし、次のステップへ進
む。Tpの取込みタイミングでなければステップ17へジャ
ンプする。ステップ17では点火時期θの演算タイミング
(180゜CA毎)であればステップ18に移り、TpとTAINJを
加算して負荷情報TPXとする。次にステップ19で負荷情
報TPXとエンジン回転数NEによりマップ補間し点火時期
を演算しステップ20へ移る。点火時期θの演算タイミン
グでなければステップ20へジャンプする。
ステップ20では非同期噴射を実行するか否かをスロッ
トル弁開度よりの加速信号の入力から判断し、実行する
と判断したらステップ21で非同期噴射量の演算を行ない
ステップ22へ移る。ステップ22ではTAJNJに非同期噴射
のカウント値(負荷補正量)をセットし、ステップ23で
同期噴射、点火、非同期噴射等の処理を行ない、ステッ
プ12に移る。ステップ20で否と判断すればステップ23へ
ジャンプする。
上記のようなフローチャートに於いて、ステップ20で
加速を検出するとステップ22でTAINJに非同期噴射のカ
ウント値をセットし、次にステップ18へ移行した時、点
火時期計算用の負荷情報TPXにTPとTAINJを加算した過渡
時負荷情報をセットする。そして、次のステップ19で、
エンジン回転数NEと過渡時負荷情報TPXにより点火時期
のマップ補間を行ない、次のステップ23でこの補正され
た点火時期により点火処理を行なう。
(発明の効果) 以上述べたように本発明は、エンジン回転数と負荷に
応じて点火時期を演算する装置において、スロットル弁
の開度変化に応じて負荷の増大変化を吸入空気量が変化
する前に事前に予測して、加速時のノッキングを適切に
回避することができるのみならず、加速度合が大きい程
大となる負荷補正値により、検出された負荷の値を加算
補正するものであるので、現在の検出負荷及び加速度合
の双方に応じた最適な点火時期の制御ができ、不必要な
遅角によるトルクダウンを防止し、加速フィーリングの
低下や燃費の悪化を確実に回避することができるという
優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を明するための全体構成図、第2
図は本発明の一実施例を示す構成図、第3図は従来の点
火時期制御の一例を示すタイミングチャート、第4図は
本発明の点火時期制御の各タイミングを示すタイミング
チャート、第5図はスロットル弁開度微分値とTAINJの
関係を示す特性図、第6図は本発明の点火時期制御手順
を示すフローチャートである。 1……回転角センサ、2……エアフロメータ、3……セ
ンサ類、4……コントロールユニット、5……イグナイ
タ、6……点火コイル、7……インジェクタ、42……マ
イクロコンピュータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 城 良輔 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 磯部 大治 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−46370(JP,A) 特開 昭58−160552(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の回転数および負荷を検出する回
    転数検出手段および負荷検出手段と、スロットル弁の開
    度変化により機関の加速度合を検出する加速度合検出手
    段と、この加速度合に応じて加速度合が大きい程負荷が
    大となる方向に検出された負荷の値を補正する負荷補正
    手段と、この補正された負荷と前記回転数とに応じて機
    関の点火時期を演算する点火時期演算手段と、この点火
    時期を示す信号により機関に点火を行う点火手段とを備
    え、前記負荷補正手段は、前記加速度合に応じた負荷補
    正量を、前記負荷検出手段により検出された負荷の値に
    加算する構成としたことを特徴とする点火時期制御装
    置。
  2. 【請求項2】前記加速度合検出手段は、前記スロットル
    弁の開度変化の微分値に応じて実行される非同期噴射回
    数をカウントし、このカウント値が加速度合を表す特許
    請求の範囲第1項記載の点火時期制御装置。
JP59145116A 1984-07-11 1984-07-11 点火時期制御装置 Expired - Lifetime JPH0811950B2 (ja)

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JPS6123868A JPS6123868A (ja) 1986-02-01
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