JPS62170754A - 内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、過回転防止のため所定運転条件時機間への
燃料供給を停止する内燃機関における点火時期制御装置
に関する。

〔従来の技術〕

内燃機関でエンジンの過回転を防止するため、所定運転
条件、例えばエンジン回転数が所定値より大きいとき機
関への燃料供給を停止するものが知られている。燃料供
給停止によりエンジンの回転が停止され、過回転が防止
される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のシステムでは燃料カットされた場合点火時期は燃
料供給中の点火時期と同じ設定であった。

この場合燃料カット時の点火要求電圧が高くなり、点火
回路にリークが発生し易い問題があった。ここに、点火
要求電圧とは点火栓に火花を形成するのに必要な電圧レ
ヘルのことをいう。エンジン運転条件と点火要求電圧と
の関係については“自動車工学全書第４巻ガソリンエン
ジン（昭和５７年山海堂出版）参照。

燃料カット時に点火要求電圧が高くなる問題点は、燃料
カット時に点火が行われないように点火回路のロジック
を組めば解決されるが、これは点火回路を極度に複雑化
し、実用的ではない欠点がある。

この発明では点火回路を複雑化することなく燃料カット
時の点火要求電圧を低く押さえることができるようにす
ることを目的としている。尚、この発明の関連技術とし
て特開昭５８−２８５９３号参照。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図において、この発明の内燃機関の点火時期制御装
置は、内燃機関の点火を行わせる点火制御手段１と、内
燃機関の運転条件に応じた所望の点火時期を設定する点
火時期設定手段２と、内燃機関へ運転条件に応じた燃料
を供給する燃料供給制御手段３と、燃料供給制御手段３
が過回転防止のため燃料供給の停止を行っている燃料カ
ット条件を判別する手段４と、燃料カット条件において
、点火時期設定手段２によって設定される点火時期を進
角側に修正する点火時期進角修正手段５とより成る。

好ましくは、燃料カットは気筒毎またはグループ毎に行
われ、点火時期の進角側への修正は燃料カットされた気
筒毎に行われる。

好ましくは、点火時期の進角側への修正は燃料カット条
件が複数回継続したときに行われる。

〔実施例〕

第２図において１０はシリンダブロック、１２はピスト
ン、１４はコネクティングロッド、１６はシリンダヘッ
ド、１７は燃焼室、１８は吸気弁、２０は吸気ボート、
２２は排気弁、２４は排気ボ一ト、２５は点火栓である
。吸気ポート２０は吸気管２６、サージタンク２８、ス
ロットル弁３０、エアーフローメータ３２を介して図示
しないエアークリーナに接続される。３４は燃料インジ
ェクタであり、各気筒の吸気ポート２０に近接した吸気
管２６に配置される。排気ボート２４は排気管３６に接
続される。

ディストリビュータ３８は分配軸３８ａを備え、高圧電
流を各気筒の点火栓２５に分配する周知の作動を行う。

ディストリビュータ３８は周知のイグナイタ４０に接続
され、このイグナイタ４０は点火コイルと点火回路とよ
り成るものであり、点火回路にＨｉｇｈレベルの信号が
加わることにより充電開始され、■、ＯＷレベルへの切
り替わり時点火コイルに高電圧が発生し、点火栓２５に
火花が形成される。

制御回路４４は燃料インジェクタ３４及びイグナイタ４
０を作動するためのものであり、この実施例ではマイク
ロコンピュータシステムとして構成される。制御回路４
４はマイクロプロセシングユニット（ＭＰＵ）４４ａと
、メモリ４４ｂと、入力ポート４４ｃと、出力ボート４
．４　ｄと、これらの要素間を接続するバス４４ｅとを
基本的構成要素とする。

入力ポート４４ｃは種々の運転条件センサに接続され、
機関の運転条件に応じた信号が印加される。エアーフロ
ーメータ３２からは吸入空気量に応じた信号Ｑが入力さ
れる。ディストリビュータ３８にクランク角センサ４６
，４Ｂが設置される。

第１のクランク角センサ４６はディストリビュータ軸３
８ａ上の検知片５０と協動することにより基準信号、例
えばエンジンの一サイクルに相当するクランク軸の７２
０°毎のパルス信号Ｇが得られる。第２のクランク角セ
ンサ４８はディストリビュータ軸３８ａ上の検知片５２
と協動し、回転パルス信号、例えばクランク軸の３０°
毎の信号を発生する。その他のセンサも必要に応じて設
置されるがこの発明と直接関係しないので、説明は省略
する。

出力ポート４４ｄは燃料インジェクタ３４、及びイグナ
イタ４０に結線される。後述のように出カポ−１−４，
４ｄには燃料噴射信号、点火信号がセットされ、燃料噴
射制御及び点火時期制御が実行される。

第３図、第４図及び第５図は第１実施例における制御回
路４４の作動を示すフローチャートである。このフロー
チャー１−を実現するプログラムはメモリ４４ｂの不揮
発領域に格納されである。第３図は直列４気筒の内燃機
関においてこの発明を実施した場合の気筒インデックス
設定ルーチンであり、このルーチンはクランク角センサ
４８からの３０°ＣＡ信号の到来毎に実行されるクラン
ク角割り込みルーチンである。ステップ７０ではカウン
タｍがインクリメントされ、ステップ７２では第１クラ
ンク角センサ４６からの７２０°ＣＡ毎の基準信号がき
ているか否かが判別される。ＹｅＳのときはステップ７
３．７４に進みカウンタｍ。

ｎがクリヤされる。ステップ７２でＮＯのときはステッ
プ７５に進み、カウンタｍ＝６．１２’。

１８．２４か否か判別される。ステップ７５でＹｅｓの
ときはステップ７６に進み、気筒インデックスカウンタ
ｎがインクリメントされる。第３図のルーチンの実行に
より、気筒インデックス用のカウンタｎはｍ＝Ｅｉ＝３
ｏＸ６°　ＣＡ＝１８０゜毎にインクリメントされ、４
気筒内燃機関では１８０°ＣＡ毎に点火が行われるので
、カウンタｎの値は点火順序に従ってＯ〜３の値をとり
、これから点火又は噴射を行う気筒を判別することがで
きる。第６図参照。

第４図は燃料噴射ルーチンであり、このルーチンは燃料
噴射の行われるクランク角度の手前のクランク角度をク
ランク角センサ４６，４Ｂによって検知することにより
実行される。例えば、各気筒毎に独立して燃料噴射を行
う場合、各気筒の吸気上死点付近であり、１８０°ＣＡ
毎に実行されるクランク角割り込みルーチンとして構成
される。

ステップ８０ではエンジン回転数Ｎｅがエンジンの過回
転判定の基準となる所定値、例えば７０００ｒｐｍより
大きいか否か判別される。エンジン回転数は周知のよう
に第２クランク角センサ４８からの３０°毎のパルス信
号の間隔より知ることができる。過回転状態でないとき
はステップ８０でＮＯとなり、ステップ８１に進み、気
筒毎に設定される燃料カットフラグｆＦＣｎがリセット
される。ステップ８２では基本噴射時間τ１ｌＡｓｔが
（Ｑ／Ｎｅ）×Ｋによって演算される。ここで吸入空気
量一回転数比Ｑ／Ｎｅはエンジンの負荷を代表する値で
ある。ステップ８３では燃料噴射時間τが、τ−τｍＡ
ｓＥＸα×（１＋β）＋γ によって演算される。ここにα、β、γは機関温度や、
空燃比フィードバックによる補正等の種々の補正因子を
示す。ステップ８４では噴射信号の出力を示す。そのた
め、気筒インデックスｎによって表される気筒の燃料イ
ンジェクタ３４は計算された時間τだけ開弁するように
出力ポート４４Ｃからの信号により駆動される。

ステップ８０でエンジン回転数Ｎｅが所定値を超えてい
るときはエンジン過回転条件であり、ステップ８５に進
み、燃料カットフラグｆｙ（ｎがセットされ、次のステ
ップ８６では燃料噴射時間τが０に設定される。そのた
め、インジェクタ３４は開弁せず、燃料カットの状態と
なる。

第５図は点火ルーチンを示し、このルーチンは各気筒の
点火時期の手前のクランク角度をクランク角センサ４６
，４８によって検知することにより実行される。ステッ
プ９０ではこれから点火を行う気筒の燃料カットフラグ
ｆ、ｃｎ＝ｌが否か判別される。燃料カット状態でない
ときはステップ９１に進み、負荷代表因子である吸入空
気量一回転数比Ｑ／Ｎｅ及びエンジン回転数Ｎｅより基
本点火時期θ□、Ｅの演算が実行される。周知のように
メモリにＱ／ＮｅとＮｅとに対する基本点火時期のマツ
プが格納されてあり、実測のＱ／Ｎｅ及びＮｅに対する
基本点火時期の演算が実行される。

ステップ９２では基本点火時期θＩＩＡＳＥからその気
筒の遅角補正量Δθを引いたものが点火時期θとされる
。ここに遅角補正量はノッキング制御等によりその気筒
の遅角修正分を表している。ステップ９３では点火信号
が出力される。即ち、周知のように、制御回路４４は図
示しない比較レジスタを備えており、演算された点火時
期θより比較レジスタに通電開始時刻がセットされる。

この通電開始時刻が来ると図示しない時刻−・致割り込
みルーチンが起動され、比較レジスタより点火信号がイ
グナイタ４０に送られと同時に比較レジスタに通電終了
時刻が設定される。通電終了時刻が来ると比較レジスタ
はＬＯＷ信号を出力し、点火信号は無くなり、その瞬間
に点火コイルに高電圧が発生し、点火が実行され、この
時点がＴＤＣから計って丁度θとなっている。

ステップ９０で燃料カットフラグｆｒｃｎ＝１のときは
エンジン過回転状態であり、ステップ９２に進み、燃料
カット時の点火時期θＦＣの演算が行われる。この燃料
カット時の点火時期はステップ９１で演算される基本点
火時期より進角側の値となっている。

第７図は第１実施例の作動を説明するタイミング図であ
る。通常は基本点火時期θＢＡＳＨによって点火が行わ
れる。燃料カット状態では基本点火時期より進角側のθ
、Ｃによって点火が行われる。ここに、点火順序を＃１
．＃３．＃４．＃２とし、この気筒順序で各気筒の燃料
カットフラグがｆＦｃｏ、ｆｒｃｌ、ｆＦｃ２．ｆＦｃ
３に夫々対応しているものとする。そして、各フラグ−
１の状態で燃料カットが実行される。

第８図は第２実施例におりる燃料噴射ルーチンを示す。

この実施例ではステップ１００．１０１．１０２が加わ
っているのが第４図と相違する。過回転状部ではステッ
プ８０でＹｅｓとなり、ステップ１００に進み、このス
テップ１００ではそのときの気筒インデックスｎで示さ
れる気筒の燃料カットカウンタＮ。−１か否か判別され
る。燃料カット条件でもカウンタＮ７が１でないとき、
即ち燃料カット条件への切替の直後はステップ８６に進
まず、燃料供給が行われ、ステップ１０１　でカウンタ
Ｎ、。

が１とされる。次に再び燃料カット条件であれば今度は
ステップ８５に進み燃料カットフラグｆＦｃｎのセット
が実行される。

実施例では燃料噴射を各気筒毎独立して実行するものに
ついて説明したが、この発明は一斉噴射、及びグループ
噴射についても応用することができる。この場合、第２
実施例と同様即座に進角させず１回もしくは数回待って
から進角させるのが、よい。これは残存燃料による燃焼
不安定を防止するためである。

〔発明の効果〕

この発明によれば燃料カット時に点火時期を進角させる
ことにより要求点火電圧を低く維持することができ、点
火回路におけるリークが防止される。また実施例の効果
として、点火時期を進角させるのを燃料カットされる気
筒に限定することにより、燃料カットしない他の気筒の
ノッキング等の燃焼不安定が防ｔトされる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成図。 第２図は実施例の全体構成図。 第３図から第５図は第１実施例における制御回路の作動
を示すフローチャー１・図。 第６図は気筒インデックスの把握方法の概念を説明する
線図。 第７図は第１実施例の作動を説明するタイミング線図。 第８図は第２実施例における燃料噴射ルーチンを示すフ
ローチャート図。 １７・・・燃焼室 ２５・・・点火栓 ３０・・・スロットル弁 ３２・・・エアーフローメータ ３４・・・燃料インジェクタ ３８・・・ディストリビュータ ４０・・・イグナイタ ４４・・・制御回路 ４６．４８・・・クランク角センサ （］４） 第５図 冥６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、以下の構成要素より成る内燃機関の点火時期制御装
   置、 内燃機関の点火を行わせる点火制御手段、 内燃機関の運転条件に応じた所望の点火時期を設定する
   点火時期設定手段、 内燃機関へ運転条件に応じた燃料を供給する燃料供給制
   御手段、 燃料供給制御手段が過回転防止のため燃料供給の停止を
   行っている燃料カット条件を判別する手段、 燃料カット条件において、点火時期設定手段によって設
   定される点火時期を進角側に修正する点火時期進角修正
   手段。 ２、燃料カットは気筒毎またはグループ毎に行われ、点
   火時期の進角側への修正は燃料カットされた気筒毎に行
   われる特許請求の範囲１、に記載の点火時期制御装置。 ３、点火時期の進角側への修正は燃料カット条件が複数
   回継続したときに行われる特許請求の範囲１、に記載の
   点火時期制御装置。