JPS6248965A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は吸気管圧力を一つのパラメータとして内燃機関
の点火時期を算出し、点火時期を制御する内燃機関の点
火時期制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来より内燃機関の点火時期制御装置の−っとして、吸
気管圧力、機関回転数、吸気温、冷却水温等、内燃機関
の運転状態を検出し、その検出された運転状態に応じて
点火時期を求め、点火時期を制御するといった電子制御
式の点火時期制御装置がおる。

ところで、この種の制御装置においては、第２図に示す
如く、吸気管圧力を検出するための吸気圧センサ５０が
内燃機関の吸気管５２にバイブ５４を介して取り付【ブ
られていることから、加速時等、車両運転者がアクセル
ペダルを踏み込み、吸気管圧力が急増した場合には、吸
気管圧力の伝達遅れによって検出信号に応答遅れが生じ
てしまうことがある。従って、この検出信号に基づき点
火時期を制御していると、実際の吸気管圧力は高いにも
かかわらず、低い吸気管圧力に応じた点火時期制御が実
行されることとなり、点火時期が過進角となってノッキ
ングが発生し、場合によってはプレイブの発生により内
燃機関が破損するといった問題が生ずることとなる。ま
た、この問題は一般の内燃機関では吸気管圧力がそれ程
急激には変化せず、余り問題とはならないのであるが、
過給機付内燃機関にあっては過給機により吸入空気が加
圧され、加速時には吸気管圧力が大きく変化することか
ら、大きな問題となっている。

そこで近年、上記問題の対策の為、例えば特開昭５７−
９９２６９号公報等に記載のように、内燃機関の吸気管
圧力が急変するような内燃機関の急加速時には点火時期
を遅角させるといったことが提案されている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、上記従来の対策では、内燃機関の急加速をア
クセルペダルの開き速度やスロットルバルブの開き速度
等から検出し、急加速が検出されると点火時期を一律に
所定時間遅角するといった制御を行なっていたことから
、その加速の程度に応じて遅角制御を実行できず、点火
時期を遅角し過ぎ、最適な加速性が得られなくなってし
まうといった問題が生ずることがある。また、遅角制御
は一律に所定時間待なわれることから、加速が終了し、
吸気圧センサにて正常な検出信号が得られるようになっ
ても点火時期の遅角制御が継続して行なわれ、これによ
って加速性が損われるといった問題もある。

そこで、本発明は内燃機関の加速時等、吸気圧センサに
より吸気管圧力の検出遅れが発生している場合にのみ、
その加速状態に応じて点火時期を遅角させ、吸気圧セン
サで吸気管圧力を正常に検出できるようになった時速や
かに通常の点火時期制御に復帰し得る内燃機関の点火時
期制御装置を提供することを目的としてなされたもので
あって、以下の如き構成をとった。

［問題点を解決するための手段］ 即ら、上記問題点を解決するための手段としての本発明
の構成は、第１図に示す如く、吸気管圧力を含む、内燃
機関Ｍ１の運転状態を検出する運転状態検出手段Ｍ２と
、 該運転状態検出手段Ｍ２の検出結果に基づき、上記内燃
機関Ｍ１の点火時期を算出する点火時期算出手段Ｍ３と
、 該算出された点火時期に応じて上記内燃機関Ｍ１の点火
時期を制御する点火時期制御手段Ｍ４と、を備えた内燃
機関の点火時期制御装置において、上記内燃機関Ｍ１の
吸気系に設けられたスロットルバルブＭ５の開度を検出
するスロットル開度検出手段Ｍ６と、 該スロットル開度検出手段Ｍ６で検出されたスロットル
開度が所定開度以上で、かつ上記運転状態検出手段Ｍ２
で検出された吸気管圧力が所定圧力以下である場合に、
上記点火時期算出手段Ｍ３で点火時期を算出する除用い
る吸気管圧力を所定圧力に固定する吸気管圧力固定手段
Ｍ７と、を設けたことを特徴とする過給機付内燃機関の
点火時期制御装置を要旨としている。

ここで、運転状態検出手段Ｍ２で検出される内燃機関の
運転状態とは、上記従来技術の項で述べたように吸気管
圧力、機関回転数、吸気温、冷却水温等のことであり、
点火時期算出手段Ｍ３においては、通常、吸気管圧力及
び機関回転数をパラメータとして基本となる点火時期を
求め、吸気温、冷却水温に応じてその点火時期を補正す
ることによって、点火時期制御手段Ｍ４で制御するのに
用いる点火時期が算出される。

次にスロットル開度検出手段Ｍ６はスロットルバルブＭ
５の開度を検出するものであるが、これには例えばポテ
ンショメータ等を用いてスロットルバルブＭ５の開度を
直接検出するよう構成しても、スロットルバルブＭ５を
開くためのアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度
）を検出するよう構成してもよい。

また吸気管圧力固定手段Ｍ７では上記スロットル開度検
出手段Ｍ６で検出されたスロットル開度が所定値以上で
、吸気管圧力Ｐが所定値以下である場合に、点火時期検
出手段Ｍ３で点火時期を算出する際、用いる吸気管圧力
を所定値に固定するが、これは、上記条件下では内燃機
関が加速中で、吸気管圧力が正常に検出できていないも
のとして、点火時期を実際より低い吸気管圧力で紳出し
、進角し過ぎないよう、吸気管圧力の最低値を制限して
いるのである。

［作用］ 以上のように構成された本発明の内燃機関の点火時期制
ｗＪ装置においては、スロットル開度が所定開度以上で
あるにもかかわらず、吸気管圧力Ｐが所定圧力以下とな
って、吸気管圧力Ｐが正常に検出されていないと判断さ
れた場合、即ち内燃機関Ｍ１の急加速により、吸気管圧
力Ｐが急上昇し、検出遅れが生じた場合には、点火時期
算出手段Ｍ３で用いる吸気管圧力Ｐが低い値にならない
よう所定圧力に制限されることとなる。

［実施例コ 以下に本発明の一実施例として、内燃機関の加速に伴う
吸気管圧力の変化が大きく、吸気圧センサによる吸気管
圧力の検出遅れが暑しい、過給機付内燃機関を挙げ、図
面と共に説明する。

図において１は内燃機関の本体、２は排ガスの流速を利
用して排気流路３に設けられたタービン４を回し、吸気
流路５に設けられたコンプレッサ６によって吸入空気を
過給する過給機本体、７は吸入空気を冷却するインタク
ーラ、８はタービン４をバイパスする排気流路３のバイ
パス通路３ａに設けられ、過給圧を調節する周知のウェ
ストゲートバルブ、９は内燃機関１の冷却水温を検出す
る水温センサ、１０は排ガス中の酸素濃度を検出する酸
素センサ、１１は高電圧を発生するイグナイタ、１２は
燃料を噴射する燃料噴射弁、１３はクランク角に同期し
てイグナイタ１１からの高電圧を内燃機関１の各気筒に
配電するディストリビュータ、１４は各シリンダ１５の
上部に螺嵌され、電気火花を発生して混合気への着火を
行なう点火プラグを各々表わしている。また、１６はデ
ィストリビュータ１３に取り付けられ、ロータ１７の回
転から内燃機関１の回転数Ｎを検出する回転角センサ、
１８は内燃機関１の２回転につき１個のパルス出力をす
る気筒判別センサ、１９は吸入空気の温度を検出する吸
気温センサ、２０はスロットルバルブ２１の開度を検出
するスロットルセンサ、２２はスロットルバルブ２１の
下流に設けられ、吸気管圧力、即ち内燃機関１に吸入さ
れる吸入空気の圧力を検出する吸気圧センサを表わして
いる。

次に３０は、上記各センサからの検出信号を受け、内燃
機関の運転状態に応じて燃料噴射弁１２からの燃料噴射
量、おるいはイグナイタ１１の高電圧の発生タイミング
、即ち点火プラグ１４による点火時期を算出し、制御す
る電子制御回路であって、この電子制御回路３０は第４
図に示す如く構成されている。

即ち、第４図に示す如く、電子制御回路３０は、上記各
センサからの出力信号を入力するため、Ａ／Ｄ変換器、
マルチプレクサ等を備えた入力ポート３１と、この入力
ポート３１を介して入力された上記各センサからの検出
信号に基づき燃料噴射量制御や点火時期制御を実行する
セントラルプロセッシングユニット（ＣＰＵ）３２と、
ＣＰＵ３２で燃料噴射制御や点火時期制御等を実行する
のに必要な制御プログラムやマツプ等のデータが格納さ
れたリードオンリメモリ（ＲＯＭ＞３３と、制御に必要
なデータが一時的に読み書きされるランダムアクセスメ
モリ（ＲＡＭ＞３４と、イグナイタ１１、燃料噴射弁１
２等に駆動信号を出力する出力ポート３５と、上記各部
を結び、データの通路とされるパスライン３６と、上記
各部に電源を供給する電源回路３７とから構成されてい
る。

以下、上記の如く構成された電子制御回路３０において
実行される点火時期制御について第５図に示すフローチ
ャートに沿って詳しく説明する。

尚、第５図のフローチャートは、内燃機関の運転状態に
応じて点火時期を算出する点火時期算出ルーチンを表わ
し、この処理により求められた点火時期に応じてイグナ
イタ１１に点火指令信号が出力されることとなる。

図に示す如く、処理が開始されるとまず、ステップ１０
０を実行し、上記各センサより出力される検出信号から
機関回転数ＮＥ、吸気管圧力Ｐ、スロットル開度θ、吸
気温Ｔ１、冷却水温Ｔ２、を読み込み、ステップ１１０
に移行する。

ステップ１１０においては、上記読み込まれた吸気管圧
力Ｐが所定値に１、例えば１６００ｍｍＨＣｌ以下であ
るか否かを判断し、Ｐ≦に１であれば次ステツプ１２０
に移行する。

ステップ１２０では上記ステップ１００にて読み込まれ
たスロットル開度θが所定値に２、例えば７０％以上の
開度であるか否かを判断し、θ≧に２であればステップ
１３０に移行して、吸気管圧力Ｐの値を所定値に１、例
えば１６００ｍｍＨΩに変更する。

次に上記ステップ１１０にてＰ＞Ｋｌで必る旨判断され
た場合、上記ステップ１２０にてθくに２で必る旨判断
された場合、あるいは上記ステップ１３０にて吸気管圧
力Ｐの値が所定値に１に設定された場合には、ステップ
１４０が実行され、吸気管圧力Ｐ及び機関回転数ＮＥを
パラメータとする第６図に示す如きマツプＡを用いて基
本点火時期を算出する。そして、続くステップ１５０に
移行して、この求められた基本点火時期を吸気温Ｔ１、
冷却水温Ｔ２に応じて補正し、本ルーチンの処理を終了
する。

ここで、上記ステップ１１０及び１２０の処理は、吸気
圧センサ２２が吸気管圧力の検出遅れを生ずるような内
燃機関の急加速を検出するための処理であって、スロッ
トル開度θが例えば７０％以上の開度であるにもかかわ
らず、吸気圧センサ２２で検出される吸気管圧力Ｐが例
えば１６００ｍｍＨｃ７以下であるような場合には、内
燃機関の急加速時で、吸気圧センサ２２により正常な吸
気管圧力を検出できていないものとして、ステップ１３
０に移行するのである。

また、ステップ１３０の処理は吸気管圧力Ｐを所定値、
例えば１６００ｍｍＨｃＩに固定することで、吸気圧セ
ンサ２２の吸気管圧力の検出遅れによりステップ１４″
Ｏ及びステップ１５０で求められる点火時期が過進角と
ならないようにするための処理であって、これによって
プレイブ等の発生を防止することが可能となる。

以上のように点火時期制御を実行することによって本実
施例では内燃機関急加速時の点火時期が機関回転数に応
じて遅角されることとなり、また吸気管圧力が所定値を
越え、吸気圧センサにて吸気管圧力が良好に検出できる
ようになると、速やかに遅角制御は終了し、通常の点火
時期制御に戻ることとなる。従って内燃機関の加速時に
は加速性を損うことなく、点火時期制御の応答遅れを解
消することができ、ノッキングやプレイブ等の発生を良
好に防止できるようになる。

［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明の点火時期制御装置において
は、吸気管圧力の急上昇により生ずる吸気管圧力の検出
遅れをスロットル開度と吸気管圧力とから検知し、その
場合には吸気管圧力を所定圧力に固定して、点火時期を
求めるように構成されている。従って、この時求められ
る点火時期は、機関回転数等、伯の運転状態に応じた値
となり、また、吸気管圧力が正常に検出されるようにな
ると速やかに通常の点火時期制御に復帰されるので、加
速性を損うことなく点火時期を良好に制御することが可
能となり、ノッキングやプレイブ等の発生を抑えること
ができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を表わすブロック図、第２図は吸
気圧センサの吸気管への取り付は状態を表わす説明図、
第３図ないし第６図は本発明の一実施例を示し、第３図
は本実施例の過給機付内燃機関及びその周辺装置を表わ
す概略構成図、第４図は電子制御回路の構成を表わすブ
ロック図、第５図は点火時期算出ルーチンを示すフロー
チャート、第６図はマツプＡを表わす線図である。 １・・・内燃機関 ２・・・過給機本体 １６・・・回転角センサ ２０・・・スロットルセンサ ２２・・・吸気圧センサ ３０・・・電子制御回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 吸気管圧力を含む、内燃機関の運転状態を検出する運転
   状態検出手段と、 該運転状態検出手段の検出結果に基づき、上記内燃機関
   の点火時期を算出する点火時期算出手段と、 該算出された点火時期に応じて上記内燃機関の点火時期
   を制御する点火時期制御手段と、 を備えた内燃機関の点火時期制御装置において、上記内
   燃機関の吸気系に設けられたスロットルバルブの開度を
   検出するスロットル開度検出手段と、 該スロットル開度検出手段で検出されたスロットル開度
   が所定開度以上で、かつ上記運転状態検出手段で検出さ
   れた吸気管圧力が所定圧力以下である場合に、上記点火
   時期算出手段で点火時期を算出する際用いる吸気管圧力
   を所定圧力に固定する吸気管圧力固定手段と、 を設けたことを特徴とする過給機付内燃機関の点火時期
   制御装置。