JPS58202373A

JPS58202373A - エンジンの点火時期制御装置

Info

Publication number: JPS58202373A
Application number: JP8463782A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Isobe; 磯部　敏明; Toshimitsu Ito; 利光伊藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1982-05-19
Filing date: 1982-05-19
Publication date: 1983-11-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明はエンジンの点火時期制御装置に係り、特に、エ
ンジン吸入空気量信号又は吸気管圧力信号、エンジン回
転数信号及びスロットル位置信号等に基づいて点火時期
を制御するようにしたエンジンの点火時期制御装置に関
する。

この樟のエンジンの点火時期制御装置を搭載した自動車
においては、レーシング状態の後あるいは減速状態から
アイドル状態に移行したときに、種々の原因によυエン
ジン回転数がアイドル状態における所定の回転数より落
ち込むことがおる。

このようにエンジン回転数が前記所定の回転数より落ち
込むと、自動車は、急漱な減速度を受けて繭後に振動す
ることになシ、乗員に不快感を与えると共に、走行の安
全性が得られないという欠点があった。

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、エンジ
ン回転数の異常低下を防止するエンジンの点火時期制御
装置を提供するにある。

本発明は、上記目的を達成するため、スロットル弁が全
閉の位置にあることを検出し７た場合で、エンジン回転
数が目標回転数以下のときに、目標回転数とエンジン回
転数の差に応じ°Ｃａ火時期を進角側に補正するようＫ
したことを特徴とするものである。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明に係るエンジンの点火時期制御装置の
一実施例を示すブロック図である。この図に示す実施例
は、エアクリーナ２と、エアクリーナ２の下流側に設け
られた吸入空気量センサとしてのエア７０−メータ４と
を備えている。エアフローメータ４は、チャンバ４ム内
に回転可能に設ｆｆ　ラｔＬ＊コンペンセーションプレ
ー）４”と、コンペンセーションプレート４Ｂの開度を
検出するボテンＳ／Ｍメータ４Ｃとから構成されている
。従って、吸入空気量はポテンショメータ４Ｃから出力
される電圧（吸入空気量信号）１００として検出される
。また、エアフローメータ４の近傍には、吸入空気の温
度を検出し、吸入空気温信号１０２を出力する吸入空気
温センサ６が設けられている。

エアフローメータ４の下流側には、スロットル弁８が配
置きれ、スロットル弁８の近傍にはスロットル弁の開度
を検出してスロットル位置信号１０４を出力するスロッ
トルスイッチ等のスロットルセンナｌＯが配置されてい
る。このスロットル弁８の下流１１にはサージタンク１
２が設けられ、このサージタンク１２には、スロットル
弁８を迂回する迂回路１４が設けられている。そして、
この迂回路１４にはステップモータ１６により制御され
る。吸入空気流量制御弁１８が設けられている。

この吸入空気流量制御弁１８は、エンジンのアイドリン
ク時に、その吸入空気流量制御装置駆動信号１０６によ
って弁開度が開閉制御され、スロットル弁８を迂回して
吸入空気をす「ジタンク１２内に流通させエンジンの回
転数を目標値に制御するものである。

前記サージタンク１２には、インテークマニホールド２
０が接続されており、このインテークマニホールド２０
内に突出して燃料噴射装置２２力！配置されているにの
燃料噴射装置２２は、燃料噴射信号１０８によりその燃
料噴射時間が制御されて吸入空気に混合され、エンジン
２４の燃焼室に供給する混合気の空燃比を制御できるよ
うになっている。インテークマニホールド２０はエンジ
ン２４の燃焼室に接続され、エンジンの燃焼室はエキゾ
ーストマニホールド２６を介して三元触媒を充填し九触
媒コンバータ２Ｂに接続されている。

また、前記エキゾーストマニホールドｚ６には、エンジ
ンの排気ガス中の残留酸素濃度を検出して空燃比信号１
１０を出力する酸素濃Ｉｔ（Ｏｔ）センサ３０が設けら
れておシ、従って、エンジン２４は、詳しくは後述する
が、前記Ｏ，センサ３０からＯ空燃比信号１１Ｇに応じ
てエンジン２４の燃焼室に供給される混合気の空燃比が
フィートノ（ツク制御されるようになっている。

なお、前記エンジン２４には、エンジンの冷却水温を検
出して冷却水温信号１１２を出力する水温センサ３２が
、図示のように設けられている。

該エンジン２４の点火プラグ３４は、ディストリビュー
タ３６に接続されて点火電圧１１４が供給されるように
なっており、ディストリビュータ３６社イグナイタ３８
に接続されている。該イグナイタ３８は、点火信号１１
ｇにより点火電圧１１８をディストリビュータ３６に供
給し、かつ点火確認信号１２Ｇを出力するように構成さ
れている。なお、４０はトランスミッション、４２は車
速センサであって車速信号１２２を出力できるようにな
っており、４４はイグニッションスイッチであって、イ
グニッションスイッチ信号１２４を供給できるようにな
っている。このトランスミッション４０には、シフトレ
バ−のニュートラル位置およびドライブ位置を検出して
シフトレノクー（７）＝ユートラルスタートスイッチ等
を備えたシフト位置センナ４６が設けられている。

また、ディストリビュータ３６には、ディストリビュー
タシャフトに固定された歯車状の７グナルロータと、シ
グナルロータの歯に対向してデイストリビュータのハウ
ジングに取り付けられたピックアップとが設けられてお
シ、シグナルロータが回転することによシピックアップ
を通過す石磁束量が変化することによジエンジン回転数
信号１２８が出力される。このタイミングロータおよび
ピックアップは、エンジン回転数センサを構成するもの
である。

上記の各樵センサからの各信号が入力される電子制御回
路４８は、第３図に示す点火時期テーブルをあらかじめ
記憶しておき、エンジン回転数信号１２Ｂ及び吸入空気
量信号１０２により、その時のエンジン状態に合った適
切な点火時期を該点火時期テーブルから選び、この選び
出した数値をスロットル位置信号１０４に応じて補正し
て正確な点火時期に制御し、かつエンジン燃焼室に供給
する空燃比を、前記０．センサ３０からの空燃比信号１
１Ｏに応じて燃料噴射装、、置２２の燃料噴射時間を制
御してフィードバック制御するように構成したものであ
る。さらに、詳説すれば、前記電子制御回路４８は、第
２図に示すようにランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５
０と、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）５２と、中央処
理装置（ＣＰ　Ｕ）５４と、入出力回路（Ｉｌｏ）５６
と、アナログディジタル変換器（ムＤＣ）５８と、バッ
クアップランダムアクセスメモリ（ＢＵ−ＲＡＭ）６０
とを含んで構成されている。なお、ＢＵ−ＲＡＭ６０は
、別設の電池ＢＴからの電力の供給を受けており、記憶
内容は書込命令以外では消去されない。

これらのＲＡＭ５０、ＲＯＭ５２、ＣＰυ５４．１１０
５ｇ、ムＤＣ５ｇ及びＢＵ−ＲＡＭ（、Ｑは、テータパ
ス６２′により接続されている。電子制御回路４８のＲ
ＯＭ５２には、第３図に示す点火時期テーブル、第６図
に示す進角量に関する特性、エンジン２４を運転するた
めの点火時期制御、空燃比制御、アイドル回転数制御等
を実施するためのプログラム、その他のプログラムが記
憶されている。

第３図は点火時期テーブルが示され、縦軸にエンジン回
転数Ｎ菖を、横軸に吸入空気量Ｑとエンジン回転数Ｍｍ
との比を、それぞれとったものである。

１１０５６には、車速センサ４２から出力される車速信
号１２２、ディストリビュータ３６から出力されるエン
ジン回転数信号１２８、スロットルセンサ１０から出力
されるスロットル位置信号１０４、シフト位置センサ４
６から出力されるシフト位置信号１２６、イグニッショ
ンスイッチ４４から出力されるイグニッションスイッチ
信号１２４、イグナイタ３８から出力される点火確認信
号１２０および０．センサ３０から出力される空燃比信
号１１０等が入力されるとともに、吸入空気量制御装置
１８を制御する吸入空気量制御執ｒｔ駆動信号１０６、
燃料噴射装置２２を制御する燃料噴射信号１０Ｂおよび
イグナイタ３８を制御する点火信号１１６等が出力され
る。また、ムＤＣ５＠にはエア７０−メータ４から出力
される吸入空気量信号１０Ｇ、吸気温センサ６から出力
される吸気温信号１０２および水温センサ３２から出力
される水温信号１１２が入力されておシ、各信号はムＤ
Ｃ５８Ｋｌ）ディジタル信号に変換されるようになって
いる。なお、ＲＯＭ５２に記憶されるマツプ、テーブル
、および１１０５６およびムＤＣ５ｊｌに入出力される
信号は、エンジンの制御状態に応じて各種のマツプ、テ
ーブルが記憶され、および各種の信号が入力または出力
されるようになっている。

なお前記実施例において点火時期等を算出するために吸
入空気量センサとしてのエアフロメータ４から求めた吸
入空気量信号を用いていたが、も、ちるん、インテーク
マニホールドを含む吸気管の吸気管圧力を圧力センサで
検出した圧力信号を用いてもよい。

以上のように構成された本実施例の動作を第４図乃至第
６図を参照して説明する。

＃１４図は、点火時期を決定するための一般的機構を示
す説明図である。

まず、この第４図を用いて点火時期を決定する一般機構
について簡単に説明する。

ディストリビュータ３６からのエンジン回転数信号１２
ｇは、クランク角基準位置検出用の信号ｎｌｌ＋と、気
筒判別および上死点検出のための信号Ｇとからなシ、前
記クランク角基準位置検出信号をエンジン回転数Ｍｍを
検出するのに使用すると共に紡配信号Ｇと相俟って通電
開始時期およびしゃ断時期決定に使用されている。

すなわち、ディストリビュータ３６からのクランク角基
準信号ｎＩＣは、進角決定処理部７０および通電時間決
定部７２に取り込まれている。またヱアフローメータ４
からの吸入空気量信号１００は、同様に進角決定部７０
に取り込まれている。

この進角決定部７０は、まずクランク角基準信号ｎｌか
ら求めたエンジン回転数Ｎｍと、吸入空気量信号（Ｑ）
１００とを基にして、第３図に示す点火時期テーブルか
ら所定の基本点火時期値を選定し取り出す。次いで、冷
却水温センサ３２からの冷却水温信号１１２と、スロッ
トル位置センサｌＯからスロットル位置信号１０４とを
基にして補正点火進角を求め、この補正点火進角により
前記基本点火時期値を補正して、通電時間開始時期およ
びしゃ断時期決定部７４に供給する。

一方、通電時間決定部７２では、スロットル位置センサ
１０からのスロットル位置信号１０４のうちの加速信号
、エンジン回転数信号Ｎ１１および図示しないバツ、テ
リからのバッテリ電圧に基づいて通電時間を算出してい
る。すなわち、通電時間決定部７２は、バッテリ電圧と
エンジン回転数信号から通電時間を算出しており、また
、加速信号があるときには通電時間を長くなるように補
正しているのである。このように、通電時間を制御する
のは、通電時間の適正化を図り、必要な通電時間の確保
とイグナイタ（のパワートランジスタ）の保−のためで
ある。そして、進角決定部７０および通電時間決定部７
２からの信号を取シ込む゛と共に、エンジン回転数Ｎｍ
と骸信号Ｇとを取り込み、開始時期およびしゃ断時期決
定部７４で点火信号１１６を形成してイグナイタ３８に
供給し、このイグナイタ３８は発生した点火電圧１１８
をディストリビュータ３６を介して点火プラグ３４に供
給するものである。

上述したように１点火時期は、基本点火時期値を補正点
火進角で補正して算出され、かつこの点火時期によって
エンジンは制御されるもので、ある。

しかしながら、上記点火時期は、さらに、特定の条件下
に本発明に係る点火時期制御装置１に、よる進角補正が
なされてエンジン回転数の変動は防止されるものである
。

第５図は、本発明に係る点火時期制御装置の動作を説明
するために示すフローチャートである。

第６図は、本発明に係る実施例に用いるエンジンの回転
数と目標回転数の回転数差に対する進角量の関係を示す
特性図である。

これらの図を参照して本実施例の説明をする。

しかして、本実施例によれば、電子制御回路４８に取り
込んだスロットル位置信号１０４に基づいてスロットル
弁８が全閉状態の位置にあることが検出されると、まず
、前記エンジン回転数信号１２８から算出されている回
転数Ｍｍを所定の目標回転数Ｎνと比較する。次いで、
エンジン回転数Ｎｍが目標回転数Ｎｙを超えているとき
は、通常の処理に移るが、逆にエンジン回転数Ｎｊが目
標回転数Ｍｙ以下のときは、エンジン回転数Ｎｍと目標
回転数Ｍｙとの回転数差（Ｍｙ　−Ｎｍ　）を取シ、第
６図に示す関係を利用して、腋回転数差（Ｍｙ−）ｉｎ
）に応じ九進角量を求める。。そして、上記第４図にお
ける説明で求め九点火時期値を前記進角量で補正した新
たな点火時期値を算出する。なお所定の目標回転数Ｎｙ
は、例えば７ｏｏ（ｒｐｍ）など必要において定めるも
のとする。この結果、電子制御回路４８は、この新たな
点火時期値による点火信号１１６をイグナイタ３８に出
力してエンジン２４を制御できるものである。

上記、動作を、さらに第５図のフローチャートを用いて
説明する。前述の点火時期算出プログラム等の処理を終
了後、ステップ５００に移行してくる。ステップ５００
では、まずスロットルセンサｌＯからのスロットル位置
信号１０４をＣＰ　Ｕ　５４に取り込み、ステップ５０
１に移行する。ステップ５０１では、スロットル位置信
号１０４によりスロットル弁８が全閉状態の位置にある
か否かを判定する。ここで、全閉状態の位置でないとき
は、この図における処理は行なわず他の処理に移るが、
スロットル弁８が全閉状態の位置にあると判定されると
、ステップ５０２に移る。ステップ５０２においては、
既にエンジン回転数信号１２８から求め九エンジン回転
数Ｎｍを所定のレジスタに設定してステップ５０３に移
行する。ステップ５０３ではレジスタに設定されたエン
ジン回転数Ｎｇが所定の目標回転数Ｍｙ以下か否かを判
定する。このステップ５０３においては、エンジン回転
数Ｎｍとし、目標回転数Ｎνとすると、Ｎｍ（Ｎｙの関
係が成立すれば、ステップ５０４に移り、或いはＮｍ≧
Ｎνのときは、このフローの処理はせずに通常の処理に
移行する。ステップ５０４では、Ｎｙ−Ｍ冨の計算をし
て、回転数差（ＮシーＮｌ）を求め、ステップ５０５に
とぶ。ステップ５０５では、予めＲＯＭ５２等に記憶さ
せておいた第６図の特性から進角量を求めて、ステップ
５０６に移る。ステップ５０６では、既に求めた点火時
期値を上記進角量で補正して新たな点火時期値となして
所定のレジスタ等に設定し、他の処理に移る。そして、
点火信号１１６を出力するタイミングで前記新たな点火
時期値による点火信号１１６を出力してエンジン２４を
制御するものである。

以上述べたように１本発明によれば、レーシング後或い
は減速かつアイドル状態に移行するときもエンジン回転
数の落ち込みがないという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るエンジンの点火時期制御装置の一
実施例を示すブロック図、第２図は本発明に用いる電子
制御回路の構成を示すブロック図、第３図は本発明で用
いられる点火時期テーブルを示す説明図、第４図は本発
明における進角を求める機構を示すブロック図、第５図
は本発明の一実施例の動作を説明するために示すフロー
チャート、第６図は本発明の一実施例に用いるエンジン
回転数と目標回転数の差に対する進角量の関係を示す特
性図である。４・・・エアフローメータ、４Ｃ・・・吸入空気量セン
サ、８・・・スロットル弁、ｌＯ・・・スロットル位置センナ、２２・・・燃料噴射装置、　　２４・・・エンジン、３
０・・・酸素濃度センサ、３２・・・冷却水温センサ、
３４・・・点火プラグ、　　　３６・・・ディストリビ
ュータ、３８・・・イグナイタ、　　　４８・・・電子
側（財）回路、５０・・・ランダムアクセスメモリ（Ｒ
ＡＭ　）、５２・・・リードオンメモリ（ＲＯＭ）、５
４・・・中央処理装置（ＣＰＵ）、５６・・・入出力回路（Ｉｌｏ）、５８・・・アナログディジタル変換器（ムＤＣ）、７０
・・・進角決定部、　　７２・・・通電時間決定部、７
４・・・通電開始時期及びしゃ断時期決定部、１００・
・・吸入空気量信号、１０４・・・スロットル位置信号、１０８・・・燃焼噴射信号、１１０・・・空燃比信号、
１１６・・・点火信号。代理人　　鵜　沼　辰　之（ほか２名）第２図第３図吸入空気量Ｑ／回転軟ＮＥ→

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　エンジンの吸入空気量を検出して吸入空気量
信号を出力する吸入空気量センサ又祉吸気管圧力を検出
して圧力信号を出力する圧力センサと、エンジンの回転
数を検出してエンジン回転数信号を出力するエンジン回
転数センサと、スロットル弁の開度を検出してスロット
ル位置信号を出力するスロットルセンサと、前記各セン
ナからの各信号を取り込み、吸入空気量信号又は吸気管
圧力信号、エンジン回転数信号及びスロットル位置信号
に基づいて点火時期を制御する電子制御回路とからなり
、前記電子制御回路は、前記スロットル位置信号によっ
てスロットル弁が全閉状態にあること管検出した場合に
、エンジン回転数が所定の目標回転数以下か否かを判定
し、エンジン回転数が前記目標回転数以下のときに、そ
のエンジン回転数と目標回転数の差に応じて点火時期を
進角側に補正制御するようにしたことを特徴とするエン
ジンの点火時期制御装置。