JPS60156979A - 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

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Publication number
JPS60156979A
JPS60156979A JP1093984A JP1093984A JPS60156979A JP S60156979 A JPS60156979 A JP S60156979A JP 1093984 A JP1093984 A JP 1093984A JP 1093984 A JP1093984 A JP 1093984A JP S60156979 A JPS60156979 A JP S60156979A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ignition timing
engine
predetermined
throttle valve
rotational speed
Prior art date
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Pending
Application number
JP1093984A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumiaki Ooya
大矢 文昭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP1093984A priority Critical patent/JPS60156979A/ja
Publication of JPS60156979A publication Critical patent/JPS60156979A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F02P9/00Electric spark ignition control, not otherwise provided for
    • F02P9/002Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression
    • F02P9/005Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression by weakening or suppression of sparks to limit the engine speed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

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】 技術分野 本発明は補助空気弁を有する内燃機関の点火時期制御装
置に関する。
従来技術 一般に、低温での機関始動時および始動直後には、燃料
の気化状態が悪く、燃焼室内温度が低く、しかも機関の
駆動Fg擦等の負荷も大きいために、機関の回転速度を
大きくする必要がある。従って、通常、機関の始動から
暖機完了までは、機関の回転速度を大きくするいわゆる
ファーストアイドル回転制御が行われている。従来、こ
のファーストアイドル回転制御を、アイドル回転速度制
御(ISC)を用いずに、スロットル弁の上流の吸気通
路と下流の吸気通路とを連結してスロットル弁をバイパ
スした補助空気弁によって行うものがある。
しかしながら、上述の補助空気弁によってファーストア
イドル回転速度を行うシステムでは、機関のならし状態
の変動、補助空気弁の公差変動による吸入空気量の変動
等により冷間時のファーストアイドル回転速度が変動し
、最悪の場合、回転速度が上昇し過ぎて許容回転速度を
超えていわゆるオーバランを引起こすという問題点があ
った。
本発明の目的は上述の従来形における問題点に鑑み、冷
間時のファーストアイドル回転速度制御時に回転速度が
所定値以上になったときには点火時期を遅角側に制御し
て熱効率を低減させることにより、冷間時のファースト
アイドル回転速度の過度の上昇を防止し、延いてはオー
バランを防止することにある。
発明の構成 上述の目的を達成するための本発明の構成は第1図に示
される。第1図では、スロットル弁の上流の吸気通路と
下流の吸気通路とを連結して前記スロットル弁をバイパ
スする補助空気弁を設け、機関始動時および始動直後に
吸入空気量を増加させるようにした内燃機関において、
基本点火時期演算手段は機関の所定運転状態パラメータ
に応じて機関の基本点火時期θBを演算する。スロット
ル弁全閉判別手段はスロットル弁は全閉か否かを判別し
、冷却水温判別手段は機関の冷却水温度が所定温度以下
か否かを判別し、回転速度判別手段は機関の回転速度が
第1の所定値以上か否かを判別する。この結果、スロッ
トル弁が全閉、冷却水温が所定温度以下、且つ機関の回
転速度が第1の所定値以上のときに、遅角量演算手段が
点火時期遅角量へ〇を演算する。そして、点火時期演算
手段は基本点火時期θBに点火時期遅角量へ〇を加算す
ることにより点火時期θB+Δθを演算する。
実施例 第2rgJ以降の図面を参照して本発明の詳細な説明す
る。
第2図は本発明に係る内燃機関の点火時期制御装置の一
実施例を示す全体概要図である。第2図において、機関
本体lの吸気通路2には、エアクリーナ3、エアフロー
メータ4が設けられている。
エアフローメータ4は吸入空気量を直接計測するもので
あって、ポテンショメータを内蔵して吸入空気量に比例
したアナログ電圧の電気信号を発生する。また、機関本
体1の吸気通路2に設けられたスロットル弁5の軸には
、スロットル弁5が全閉状態か否かを検出するためのス
ロットルセンサ(アイドルスイッチとも言う)6が設け
られている。
また、吸気通路2におけるサージタンク7およびスロッ
トルボディ8には、スロットル弁6の上流側と下流側と
を連結するバイパス空気通路9が設けられており、その
途中に、バイメタル式補助空気弁11が設けられている
。このバイメタル式補助空気弁11は機関の冷却水、ヒ
ートコイル、もしくはその両方を用いて制御される。
本発明においては、機関始動から暖機完了までにおける
ファーストアイドル回転制御を主にバイメタル式補助空
気弁11により行うが、機関の回転速度が許容値を超え
ないように点火時期を制御している。
また、機関本体1のシリンダブロックのウォータジャケ
ットには冷却水の温度を検出するための水温センサ12
が設けられている。水温センサ12は冷却水の温度に応
じたアナログ電圧の電気信号を発生する。
ディストリビュータ13には、その軸がたとえばクラン
ク角に換算して360° 、30°回転する毎に角度位
置信号を発生する2つの回転角センサ14゜15が設け
られている。回転角センサ14.15の角度位置信号は
、燃料噴射時間演算ルーチンの割込み要求信号、点火時
期の基準タイミング信号、点火時期演算ルーチンの割込
み要求信号等として作用する。
点火コイルエ6の1次側コイルに1次電流が制御回路l
Oから供給されると、その高圧の2次電流はディストリ
ビュータ13を介して各気筒毎に設けられた点火プラグ
17に供給される。
第3図は第2図の制御回路10の詳細なブロック回路図
である。第3図において、エアフローメータ4、水温セ
ンサ12の各アナログ信号はマルチプレクサ101を介
してA/D変換器102に供給されている。すなわち、
A/D変換器102はCPU106によって選択制御さ
れたマルチプレクサ101を介して送込まれたエアフロ
ーメータ4、水温センサエ2のアナログ出力信号をクロ
ック発生回路107のクロック信号CLKを用いてA/
D変換し、A/D変換終了後に割込み信号をcpu i
oeに送出する。この結果、割込みルーチンにおいて、
エアフローメータ4、水温センサ12の最新データは取
込まれてRAM 108の所定領域に格納されることに
なる。
回転角センサ14 、15の各パルス信号は割込み要求
信号および基準タイミング信号を発生するためのタイミ
ング発生回路103に供給されている。タイミング発生
回路103はタイミングカウンタを有し、このタイミン
グカウンタは回転角センサ15の30°C^毎のパルス
信号によって歩進され、回転角センサ14の360°昨
毎のパルス信号によってリセットされる。さらに、回転
角センサ15のパルス信号は回転速度形成回路104を
介して入力インターフェイス105の所定位置に供給さ
れる。回転速度形成回路104は、30°CA毎に開閉
制御されるゲート、およびこのゲートを通過するクロッ
ク発生回路107のクロック信号CLKのパルス数を計
数するカウンタから構成され、従って、機関の回転速度
に反比例した2逓信号が形成されることになる。
スロットルセンサ6のディジタル出力信号は入力インタ
ーフェイス105の所定位置に直接供給される。
ROM 109には、メインルーチン、燃料噴射量演算
ルーチン、点火時期演算制御ルーチン等のプログラム、
これらの処理に必要な種々の固定データ、定数等が予め
格納されている。
CPU 106は水温センサ12のデータをRAM 1
08より読出して暖機状態を検知して出力インターフェ
イス110の所定位置にヒートコイル駆動信号を送出し
、これにより、駆動回路111は補助空気弁11のバイ
メタルllaを制御する。補助空気弁11のバイメタル
の温度制御方法としては種々あるが、たとえば、機関の
冷却水を用いて行い、冷却水温が低いときに補助空気弁
11を開の方向に制御し、冷却水温が上昇するにつれて
補助空気弁11を閉じる方向に制御する。そして、冷却
水温が設定値になったとき制御回路10がヒートコイル
llaを通電してバイメタル温度を急上昇させて補助空
気弁11をしゃ断し、始動後の要求特性に近づける。
また、CPU 106は後述の点火時期演算制御割込み
ルーチンにおいて演算された点火時期を基準角度位置た
とえば点火すべき気筒の圧縮上死点の60°CAだけ手
前の位置(60°CA −BTDC)により換算後に出
力インターフェース110を介して点火制御回路112
のレジスタにセットする。この結果、点火プラグ17の
1つが点火コイル16およびディストリビュータ13を
介して制御されることになる。
第2図の制御回路10の動作を第4図、第5図。
第6図のフローチャートを参照して説明する。
第4図のフローチャートは点火時期遅角量Δθを演算す
るためのものであって、ステップ401は所定時間毎に
スタートする。
ステップ402 、403では、機関の始動時および始
動直後のいわゆる冷間時のファーストアイドル回転状態
か否かを判別している。すなわち、ステップ402では
、スロットルセンサ6のアイドル信号LLを取込んでL
L =“1″ (スロットル弁全閉)か否かを判別し、
ステップ403では、水温センサ12の出力温度データ
THWを取込んでTHW≦70℃か否かを判別する。こ
れらステップ402.403の判定の両方がrYEs 
Jのときにのみ冷間時のファーストアイドル回転状態で
あり、他方、少なくとも1つが「NO」であれば冷間時
のファーストアイドル回転状態でない。
冷間時のファーストアイドル回転状態でないときには、
フローはステップ402もしくは403からステップ4
04. 405,418に流れる。すなわち、ステップ
404にてフラグF1をクリアし、ステップ405にて
遅角量ΔθをOとする。ここでフラグF1は冷間時遅角
制御中を示す。
次に、冷間時のファーストアイドル回転状態であれば、
フローはステップ402 、403からステップ406
に流れる。ステップ406では機関の回転速度データN
eを取込んで所定値NAと比較する。
なお、値NAは機関の許容回転速度に相当する。
Ne≧NAであれば、ステップ407にてフラグF2=
″I″か否かを判別する。このフラグF2は、第5図の
ルーチンに示すように、機関の1回転毎にセットされる
ものである。従って、ステップ407では、機関が1回
転したか否かを判別している。この結果、1回転したと
きには、ステップ408にてフラグF2をクリアしてス
テップ409に進む。ステップ409では、遅角量Δθ
≦15°か否かを判別する。つまり、ステップ409は
遅角量Δθに最大値15゛を設定するものである。Δθ
≦15°であれば、ステップ410にて遅角量を0.2
5゜増加させ、次いで、ステップ411にて冷間時遅角
制御中ソラグF1を立てる。そして、ステップ418に
てこのルーチンは終了する。ステップ407もしくは4
09にて判定が「NO」であればフローはステップ41
8に直接進む。
このようにして、冷間時のファーストアイドル回転速度
が所定値NA以上になると、機関の1回転毎に0.25
°の割合で点火時期を遅角して熱効率を小さくし、これ
により、機関の過度の回転上昇を防止できる。
また、ステップ406にて、Ne<NAであれば、フロ
ーはステップ406からステップ412に進み、冷間時
遅角制御中ソラグF1が“1”か否かを判別する。冷間
時遅角制御中(Fl−“l”)であれば、ステップ41
3にてNe≦NA −300(rpm )か否かを判別
する。Ne≦NA−300であれば、ステップ414に
てフラグF2=”l”か否か、すなわち1回転したか否
かを判別する。この結果、1回転したときには、ステッ
プ415にてフラグF2をクリアし、ステップ416に
てΔθ〉0か否かを判別する。Δθ〉0であれば、ステ
ップ417にて遅角量Δθを0.25”だけ減量する。
なお、ステップ416は遅角量Δθを負にしないように
するためのものである。ステップ412. 413,4
14あるいは416にて、判定が「NO」であれば、フ
ローはステップ418に直接進む。
このようにして、冷間時遅角制御中にアイドル回転速度
が低下してNA −300(rpm )以下になったと
きには、遅角量を徐々に減衰させている。
第6図は第4図のルーチンにてめられた遅角量Δθにも
とづいて点火時期θを演算制御するルーチンを示す。ス
テップ601は所定クランク角たとえば180’ (:
A毎にスタートする。次いでステップ602にてエアフ
ローメータ4により吸入空気量データQを取込み、ステ
ップ603にて回転速度データNeを取込む。ステップ
604では、QおよびNeの2次元マツプMを用いて補
間計算し、これにより、基本点火時期θBをめる。ステ
ップ605では、基本点火時期θBに遅角量Δθを加算
して点火時期θをめ、ステップ606では、点火時期θ
を上述の所定の換算後に出力インク−フェース110を
介して点火制御回路112のレジスタにセントし、ステ
ップ607にてこのルーチンは終了する。
第7図は第4図のルーチンにてめられる遅角量Δθの一
例を示すタイミング図である。すなわち、時刻t1にて
回転速度NeがNAに封達すると、冷間時遅角制御が開
始して遅角量Δθが徐々に増加する。次いで、時刻t1
にて、熱効率が低下して回転速度NeがNA未溝になる
と、遅角量Δθはその値を保持する。そして、回転速度
Neがさらに低下してNA−300に到達した時点t3
から、遅角量Δθが徐々に減衰される。
発明の詳細 な説明したように本発明によれば、冷間時のファースト
アイドル回転速度制御時に回転速度が上昇して所定値を
超えた場合には、点火時期を遅角制御して熱効率を小さ
くしているので、回転速度の過度の上昇を防止でき、従
って、オーバランを防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明するための全体ブロック図
、第2図は本発明に係る内燃機関の制御装置の一実施例
を示す全体概要図、第3図は第2図の制御回路10の詳
細なブロック回路図、第4図、第5図、第6図は第2図
の制御回路10の動作を説明するためのフローチャート
、第7図は第4図の遅角量Δθの一例を示すタイミング
図である。 l二機関本体、4:エアフローメータ、5:スロソトル
弁、6:スロットルセンサ、10:制御回路、 11:
補助空気弁、12:水温センサ、13:ディストリビュ
ータ、14 、15 :回転角センサ、 17:点火プラグ。 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理士 松 下 操 弁理士 山 口 昭 之 弁理士西山雅也 第1図 第2図 第7図 ん+ L2 人3 λ4

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 スロットル弁の上流の吸気通路と下流の吸気通路
    とを連結して前記スロットル弁をバイパスする補助空気
    弁を設け、機関始動時および始動直後に吸入空気量を増
    加させるようにした内燃機関において、該機関の所定運
    転状態パラメータに応じて該機関の基本点火時期を演算
    する基本点火時期演算手段、前記スロットル弁が全閉か
    否かを判別するスロットル弁全閉判別手段、前記機関の
    冷却水温度が所定温度以下か否かを判別する冷却水温判
    別手段、前記機関の回転速度が第1の所定値以上か否か
    を判別する回転速度判別手段、前記スロットル弁が全閉
    、前記冷却水温が前記所定温度以下、且つ前記機関の回
    転速度が前記第1の所定値以上のときに点火時期遅角量
    を演算する遅角量演算手段、および、前記基本点火時期
    に前記点火時期遅角量を加算することにより点火時期を
    演算する点火時期演算手段を具備することを特徴とする
    内燃機関の点火時期制御装置。 2、前記遅角量演算手段の演算による点火時期遅角量を
    所定回転速度毎に所定量増量せしめた特許請求の範囲第
    1項に記載の内燃機関の点火時期制御装置。 3、前記増量された点火時期遅角量に最大値を設定した
    特許請求の範囲第2項に記載の内燃機関の点火時期制御
    装置。 4、前記遅角量演算手段は、前記スロットル弁が閉、前
    記冷却水温度が前記所定温度以下、且つ前記回転速度が
    前記第1の所定値より小さい第2の所定値より小さいと
    きに、前記点火時期遅角値を前記所定回転速度毎に所定
    量減量する特許請求の範囲第2項に記載の内燃機関の点
    火時期制御装置。
JP1093984A 1984-01-26 1984-01-26 内燃機関の点火時期制御装置 Pending JPS60156979A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5052359A (en) * 1989-07-26 1991-10-01 Walbro Corporation Automatic engine fuel enrichment and ignition advance angle control system
EP0693625A2 (en) 1994-07-19 1996-01-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha An ignition timing control device for an engine
US6772723B2 (en) 2001-08-30 2004-08-10 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Automatic stop and start control system for internal combustion engine

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