JPS62170776A - 内燃機関の点火時期制御方法 - 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］ 本発明は内燃機関の点火時期制御方法に係り、特にスロ
ットル弁が閉じているときすなわちアイドル時の点火時
期制御方法に関する。

［従来の技術］ 機関アイドル時においては、電気負荷の変動や空燃比の
変動等によって機関回転数が変動し、最悪の場合には機
関ストールに至ることがある。

このため、従来では、機関回転数が目標回転数より低下
したときに点火時期を進角させかつ機関回転数が目標回
転数を越えたときに点火時期の進角量を小さくしたり（
特開昭５８−１７６４７０号公報）、機関回転数の平均
値が目標回転数より低下したときに機関回転数と目標回
転数との差に応じて点火時期を進角させて（特開昭５８
−１５８３７１号公報）、機関回転数の安定化を図るこ
とが行なわれている。

［発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、機関の要求進角は、ピストンの上昇速度
（機関回転数）と燃焼速度（負荷）とで定まり、従来の
ように機関回転数または機関回転数の平均値が目標回転
数より低下したときに点火時期を進角させると、機関低
回転域において機関ストールが発生する、という問題が
あった。すなわち１機関回転数が高いときには、点火し
てからピストンが上死点に到達するまでの時間が短く、
機関回転数が目標回転数より低下したときに点火時期を
進角させても燃焼速度との関係からピストン上死点付近
で爆発して機関は正常に回転する。

一方、機関回転数が低いとき（例えば、４０　Ｏｒｐｍ
以下）では、点火してからピストンが上死点に到達する
までの時間が長く、機関回転数が目標回転数より低下し
たときに点火時期を進角させると、ピストンが上死点に
到達するまでの間に爆発が起り、このとき点火時期が過
進角となって正常の回転方向とは逆方向に力が作用して
機関ストールが発生する。

本発明は上記問題点を解決すべく成されたもので、機関
回転数に応じて点火時期の制御債城を定めて機関低回転
時の過進角によるストールを防止した内燃機関の点火時
期制御方法を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本発明は、スロットル弁が閉
じているときに機関回転数に応じて定まる基本点火進角
で点火時期を制御する内燃機関の点火時期制御方法にお
いて、機関回転数が低回転側の所定回転数を越える領域
で目標回転数より低下したときに前記基本点火進角を所
定量進角させて点火時期を制御すると共に、機関回転数
が前記所定回転数以下の領域で前記目標回転数より低下
したときに前記基本点火進角で点火時期を制御すること
を特徴とする。

［作　用］ 本発明によれば、アイドル時に機関回転数に応じて定ま
る基本点火進角で点火時期が制御され、機関回転数が低
回転側の所定回転数を越える領域で目標回転数より低下
したときには点火時期が基本点火進角よりも所定量進角
される。これにより、機関出力が増大され機関回転数が
上昇するように制御される。一方、機関回転数が上記所
定回転数以下の領域で上記目標回転数より低下したとき
には、点火時期が基本点火進角で制御される。

従って、機関回転数が低回転側の所定回転数以下となる
領域では、機関回転数が所定回転数を越える領域よりも
点火時期が遅角され、ピストンが路上死点に到達した時
点で点火が行なわれて機関ストールの発生が防止される
。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、機関低回転時に機
関回転数が低下したときには機関高回転時に機関回転数
が低下した場合より点火時期が遅角されるため、機関高
回転時の機関回低数の低下が防止されると共に機関低回
転時の過進角による機関ストールが防止される。という
効果が得られる。

［実施例］ 以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

第２図には、本発明が適用される点火時期制御システム
の一例が示されている。４サイクル６気筒機関１０のデ
ィストリビュータ１４には、ディストリビュータシャフ
トに固定されたシグナルロータとディストリビュータハ
ウジングに固定されたピックアップとで各々構成された
クランク角センサ１６および１８が取付けられている。

クランク角センサ１６は、気筒判別用であり、ディスト
リビュータシャフトが１回転する毎、すなわちクランク
軸が２回転する毎（７２０’ＯＡ毎）に１つのパルスを
発生する。このパルス発生位置は、例えば第１気筒の上
死点（ＴＤＣ）である。クランク角センサ１８は、ディ
ストリビュータシャフトが１回転する毎に２４個のパル
ス、従って３０℃Ａ毎に１つのパルスを発生する。

クランク角センサ１６および１８は、マイクロコンピュ
ータ等で構成された制御回路２０に接続され、各センサ
で発生された電気信号が制御回路２０に入力されている
。また、制御回路２０には、吸気通路２２のスロットル
弁２６上流側に取付けられたエアフローセンサ２４から
の吸入空気量信号が入力されている。スロットル弁２６
には、スロットル弁全閉時（アイドル時）にオンするア
イドルスイッチ１２が取付けられており、このアイドル
スイッチ１２から出力される信号は制御回路２０に入力
されている。一方、制御回路２Ｏからはイグナイタ２６
に点火信号が出力され、イグナイタ２６によって形成さ
れた高電流はディストリビュータ１４によって分配され
、各気筒毎に取付けられた点火プラグ２８に順に送られ
る。

なお、通常機関には運転状態パラメータを検出する吸気
温センサ等の各種のセンサが取付けられ、制御回路２０
は燃料噴射弁２９等の制御も行うが、これらは本発明と
直接関係しないため、以下の説明ではこれらを全て省略
する。

第３図は第２図の制御回路２０の一構成例を示すブロッ
ク図である。エアフローセンサ２４からの吸入空気量信
号は、バッファ３０を介してアナログマルチプレクサ３
２に送り込まれ、マイクロプロセッシングユニット（Ｍ
ＰＵ）６２からの指示に応じて選択されると共にＡ／Ｄ
変換器３４でディジタル信号に変換された後、入出力ボ
ート３６を介してマイクロコンピュータ内に取込まれる
。

クランク角センサ１６からの７２０℃Ａ毎のパルスは、
バッファ３８を介して割込み要求信号形成回路４０に入
力される。また、クランク角センサ１８からの３０℃Ａ
毎のパルスは、バッファ４２を介して割込み要求信号形
成回路４０および機関回転数信号形成回路４４に入力さ
れる。割込み要求信号形成回路４０は、７２０℃Ａ毎お
よび３０’ＯＡ毎の各パルスから所定クランク角毎の種
々の割込み要求信号を形成して、これらの割込み要求信
号を入出力ボート４６を介してマイクロコンピュータ内
に入力する。機関回転数信号形成回路４４は、３０℃Ａ
毎のパルスの周期から機関回転数ＮＥを表わす２進信号
を形成する。この２進信号は、入出力ボート４６を介し
てマイクロコンピュータ内に送り込まれる。

アイドルスイッチ１２からの電気信号は、波形成形回路
５０で成形された後マイクロコンピュータに送込まれる
。

一方、ＭＰＵ６２から入出力ボート４６を介して駆動回
路６０に点火信号が出力されると、これが駆動信号に変
換されてイグナイタ２６が付勢され、点火信号に応じた
点火制御が行なわれる。

マイクロコンピュータは、入出力ボート３６および４６
　、ＭＰＵ６２　、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
６４．リードオンリメモリ（ＲＯＭ）６６、図示しない
クロック発生回路およびこれらを接続するバス６８等か
ら主として構成されており、ＲＯＭ６６内に記憶された
制御プログラムに従って種々の処理を実行する。また、
ＲＯＭには、機関回転数に応じて第４図に示すように変
化するアイドル時の基本点火進角θＢＡＳＥ等がマツプ
の形で記憶されている。

以下図面を参照して本発明の実施例に係る処理ルーチン
を説明する。第１図は、本発明の第１実施例の所定クラ
ンク角毎に実行される割込み処理ルーチンを示すもので
、ステップ１００において機関回転数形成回路４４によ
って形成されてＲＡＭ６４に記憶されている現在の機関
回転数ＮＥ＆を取込み、ステップ１０２でアイドルスイ
ッチ１２がオンしているか否かを判断することにより現
在の運転状態がアイドル状態か否かを判断する。

アイドル状態と判断されたときは、ステップ１０４にお
いて現在の機関回転数ＮＥ＆に対応する基本点火進角θ
　　を第４図に示すマツプから算出ＡＳＥ する。次のステップ１０６では、現在の機関回転数ＮＥ
Ｌと点火時期補正制御領域の上限値に対応する上限回転
数ＮＥ　　　とを比較し、ＮＦＬ＜ＮＡＸ Ｅ　　ならばステップ１０８に進み、ＮＥＬ≧ＮＡＸ Ｅ　　ならばステップ１１６で点火時期の補正進ＡＸ 信置θ、　を０にする。ステップ１０８では、現ＳＣ 在の機関回転数ＮＥＬと上記補正制御領域の下限値に対
応する下限回転数ＮＥＭ１Ｎとを比較し、ＮＥＬ≦ＮＥ
　　　ならばステップ１１６で補正進角ＩＮ 量θ、　をＯにし、ＮＥＬ＞ＮＥＭ■Ｎならばステ＋１
１０ ツブ１１０に進んで以下の式に基づいて機関回転数の目
標回転数としての重み付き平均値ＮＥＡＶＥｉを算出す
る。

ただし、ＮＥＡｖ□−１は前回算出した機関回転数の重
み付き平均値である。

ステップ１１２では、今回算出された機関回転数の重み
付き平均値ＮＥＡｖＥｉと現在の機関回転数ＮＥＬとを
比較し、ＮＥＡｖＥｉ≧ＮＥＬならばステップ１１４に
おいて重み付き平均値と機関回転数との偏差を算出し、
ステップ１１８で第６図の７ツブから偏差に対応する補
正進角量０ｉｓｃを算出する。一方、Ｎ　Ｅ　Ａ　Ｖ　
Ｅ　ｉ＜　Ｎ　Ｅ　Ｌならばステップ１１６で補正進角
量θ、　を０にする。すなわち、ＳＣ 第５図に示すようにＮ＆≦ＮＥＭＩＮのときおよびＮＬ
≧ＮＥ　　　のときに補正進角量ｏｉｓｃ力（０にＷＡ
Ｘ され、また機関回転数ＮＬが重み付き平均値ＮＥＡｖＥ
、より大きいときに補正進角量θｉｓｃ力１０にされ、
このときには点火時期が基本点火進角θＢＡＳＥで制御
される。そして、ステップ１２０において基本点火進角
θＢＡＳＥと補正進角量θ、　と８Ｃ を加算することにより、アイドル時の点火進角θを求め
、図示しないルーチンによって点火時期力（点火進角θ
で制御される。

なお、アイドル時以外では、吸入空気量と機関回転数と
で定まる基本点火進角で点火時期が制御される。

次に本発明の第２の実施例を第７図を参照して説明する
。なお、第７図において、第１図と同一部分には同一符
号を付して説明を省略する。本実施例は、機関回転数制
御領域の下限回転数ＮＥＷＩＮで０となる係数ＫＮを用
いて第１実施例と同様に点火時期を制御するようにした
ものである。

ステップ１０４で基本点火進角θ　　を算出しＢＡ！Ｊ
Ｅ た後は、ステップ１２２において第８図のマツプから係
数ＫＮを算出する。この係数ＫＮは、ＮＥ＆≧ＮＦ、　
　　およびＮＥＬ≦ＮＥ　　　の領域ＷＡＸ　　　　　
　　　　ＷＩＮ で０になりかつＮ　Ｅ　　　＜　Ｎ　Ｅ　ｔ、　＜　Ｎ
　Ｅ　　　の領ＫＩＮ　　　　　　　　ＷＡＸ 域で０から徐々に大きくなるように定められている。

ステップ１１２〜ステツプ１１８では、第１実施例と同
様にして補正進角量θｉｓｃを算出し、ステップ１２６
で基本点火進角θＢＡＳＥ”補正進角量θ、　　と係数
ＫＮとの積を加算することにより点ＳＣ 大進角θを演算する。

本実施例によればＮＥＬ≧ＮＥＭＡＸおよびＮＥＬ≦Ｎ
ＥＭＩＨの領域で係数ＫＮが０にされるため、第１実施
例と同様に、ＮＥＬ≧ＮＥＭＡＸおよびＮ　Ｅ　Ｌ≦Ｎ
Ｅ　　　の領域および機関回転数Ｎ　Ｅ　ＬＩＮ が重み付き平均値ＮＥＡｖ１．ｉを越える領域では点火
時期が基本点火進角θ　　で制御され、ＮＥＭｌＮＲＡ
ＳＥ ＜　Ｎ　Ｅ　Ｌ＜　Ｎ　Ｅ　　　の領域で機関回転数が
目標回ＡＸ 転数としての重み付き平均値より低下したときには点火
時期が補正進角量θ、　だけ進角される。

ＳＣ なお、上記ではアイドル時以外の基本点火進角を吸入空
気量と機関回転数とで定める機関について説明したが、
吸気管圧力と機関回転数で基本点火進角を定める機関に
も本発明を適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の処理ルーチンを示す流れ
図、第２図は本発明が適用可能な点火時期制御システム
を示す説明図、第３図は第１図の制御回路の詳細を示す
ブロック図、第４図は基本点火進角のマツプを示す線図
、第５図は補正進角量の算出領域を示す線図、第６図は
補正進角量のマツプを示す線図、第７図は本発明の第２
実施例の処理ルーチンを示す流れ図、第８図は係数ＫＮ
のマツプを示す線図である。 １２・・・アイドルスイッチ、 ２０・・・制御回路、 ２６・・・イグナイタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）スロットル弁が閉じているときに機関回転数に応
   じて定まる基本点火進角で点火時期を制御する内燃機関
   の点火時期制御方法において、機関回転数が低回転側の
   所定回転数を越える領域で目標回転数より低下したとき
   に前記基本点火進角を所定量進角させて点火時期を制御
   すると共に、機関回転数が前記所定回転数以下の領域で
   前記目標回転数より低下したときに前記基本点火進角で
   点火時期を制御することを特徴とする内燃機関の点火時
   期制御方法。