JPS63239371A - 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〉 本発明は内燃機関の点火時期制御装置に関し、特に機関
加速運転状態において点火時期を補正して車両振動を改
善する技術に関する。

〈従来の技術〉 従来の点火時期制御装置としては、例えば特開昭５９−
１２６０７１号公報等に示されるようなものがある。

この種の従来のものでは、一般に内燃機関のクランク軸
の回転角度を検出するクランク角センサから基準クラン
ク角位置信号が出力された時に点火時期を設定し１．設
定された点火時期に達した時に点火制御を行っている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、特に電子制御燃料噴射装置を備えた内燃機関
等にあっては、燃料噴射制御が機関運転状態に応じて応
答性良く行われるため以下のような問題を生じていた。

即ち、加速運転時には燃料噴射量が増量補正されるため
、第５図に示すように機関トルクは吸気絞り弁の開度変
化に応答性よく追従し、急激に上昇する。

ところが、車両は重量が大きく慣性が大きいため、機関
の出力急増に対して車速及び機関回転数は応答性良く追
従することができず、第５図破線の如く車両ねじり振動
（車両の進行方向と後退方向とのガクガク振動、以下車
両振動と呼ぶ）を生じると共に機関の回転変動を生じ運
転性、乗り心地を悪化させていた。特に機関を車両進行
方向に対して横方向（シリンダ列が横）に搭載した前輪
駆動車の場合には、機関の振動方向と車両の振動方向と
が一致して車両振動が発生し易い。

かかる車両振動対策として、従来、特開昭６１２８３７
４８号公報等に示されるように加速直後に点火時期を遅
角制御して機関トルクの立」二りを抑制するものがある
が、この方式では加速応答性が損なわれる惧れがあった
。

本発明は上記の実情に鑑みてなされたもので、加速応答
性を損なうことなく車両振動等を抑制できる内燃機関の
点火時期制御装置を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 このため、本発明は第１図に示すように、内燃機関のク
ランク軸の基準角度毎にパルス信号を出力する基準クラ
ンク角度信号出力手段と、前回の基準クランク角度信号
から今回の基準クランク角度信号までの時間を計測し、
この計測時間に基づき基準クランク角度毎に機関回転数
を演算する回転数演算手段と、これにより演算された機
関回転数に基づき基準クランク角度信号入力毎の機関回
転数の変化量を演算する回転数変化量演算手段と、吸気
絞り弁開度の変化率に基づいて機関の加速運転状態を検
出する加速運転検出手段と、機関運転状態に応じて定常
運転状態に対応した基本点火時期を設定する基本点火時
期設定手段と、前記加速運転検出手段が加速運転状態を
検出した時点から時間を計測する時間計測手段と、前記
回転数演算手段によって演算された機関回転数に応じて
回転数変化量の補正値を設定する回転数変化量補正値設
定手段と、前記時間計測手段による計測時間が所定値に
なったときから一定期間前記回転数変化量演算手段によ
って演算された回転数変化量及び前記回転数変化量補正
値設定手段によって設定された補正値に基づいて前記基
本点火時期設定手段によって設定された基本点火時期を
機関回転数の変化を抑制する方向に補正して点火時期を
設定する点火時期補正手段と、設定された点火時期に点
火装置に点火信号を出力する点火信号出力手段と、を備
えて点火時期制御装置を構成した。

く作用〉 基準クランク角度信号出力手段からクランク軸の基準角
度毎にパルス信号が出力されると、機関回転数演算手段
によって前記基準クランク角度信号の発生周期に基づい
て機関回転数が演算されると同時に、このようにして今
回検出された機関回転数と前回検出された機関回転数と
の差としこ機関回転数の変化量が回転数変化量演算手段
によって演算される。また、機関回転数変化量が同一で
あっても、第６図に示すように機関回転数（基準クラン
ク角度信号の発生周期）即ち検出周期の変動（高回転に
なるほど検出周期は短くなる）によって変化量が異なっ
て演算されるため、この検出周期の変動を補正するため
機関回転数に応じて補正値を設定する。

一方、機関運転状態に基づいて、基本点火時期設定手段
により基本点火時期が設定される。

そして、吸気絞り弁開度変化率に基づいて加速運転検出
手段により加速状態が検出されると、時間計測手段が起
動されてその計測値が所定値になったときから一定期間
機関回転数の変化量及び前記回転数変化量の補正値に基
づいて、機関回転数の変化を抑制する方向に基本点火時
期を補正して点火時期を設定する。

このようにして補正設定された点火時期に達すると点火
信号出力手段が点火装置に点火信号を出力し点火が行わ
れる。

〈実施例〉 以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

本実施例の構成を示す第２図において、機関ｌの吸気通
路２には、吸入空気流量を検出するエアフロメータ３と
、吸気絞り弁４の開度を検出する加速運転検出手段とし
てのスロットルセンサ５とが設けられ、これら検出信号
はマイクロコンピュータを内蔵した制御装置６に入力き
れる。また、機関１には電磁式の燃料噴射弁７か各気筒
毎に設けられている。これらの燃料噴射弁７は制御装置
６から燃料噴射量に対応して出力される噴射パルス信号
により開弁じ、燃料を機関１に噴射供給する。

また、機関１の各気筒には点火栓８が設けられている。

これら点火栓８には点火コイル９にて発生する高電圧が
ディストリビュータ１ｏを介して順次印加され、これに
より火花点火して混合気を着火燃焼させる。ここで、点
火コイル９はそれに付設されたパワートランジスタ１１
を介して高電圧の発生時期を制御する。そして、点火時
期の制御は、パワートランジスタ１１のＯＮ　−ＯＦＦ
時期を制御する制御装置６からの点火信号で制御するこ
とにより行う。

前記ディストリビュータ１０には光電式のクランク角セ
ンサ１２が内蔵されている。クランク角センサ１２は、
ディストリビュータシャフト１３と一体に回転するシグ
ナルディスクプレート１４と、検出部１５とよりなる。

シグナルディスクプレート１４には、１８０個のポジシ
ョン信号（２゛信号）用スリット１６と、４気筒の場合
４個の基準クランク角度信号（１８０’信号）用スリッ
目７とが形成されており、基準クランク角度信号用スリ
ット１７のうち１個は＃１気筒の判別用にもなっている
。検出部１５は前記スリット１６．１７を検出し、ポジ
ション信号と、気筒判別信号を含む基準クランク角度信
号とを制御装置６に出力する。このようにクランク角セ
ンサ１２は、基準クランク角度信号出力手段の機能を有
する。

尚、１８は吸気絞り弁４をバイパスする補助空気通路１
９に設けられアイドル回転数を制御するアイドル制御弁
、２０はエアクリーナである。

次に作用を第３図及び第４図のフローチャートに従って
説明する。

第３図は基準クランク角度信号入力毎の機関回転数変化
量演算ルーチンである。

まず、ステップ（図ではＳと記す、以下同様）１では、
クランク角センサエ２から基準クランク角度信号（ＲＥ
Ｆパルス）が発生したか否かを判定し、発生したらステ
ップ２に進む。

ステップ２では、前回の基準クランク角度信号が入力し
たときから今回の基準クランク角度信号が入力したとき
までの時間即ち、基準クランク角度信号の入力周期Ｔ　
、！、を演算する。

ステップ３では、ステップ２で求められる基準クランク
角度信号入力周期Ｔ　ＲＥＦに基づいて機関回転数Ｎ　
ｏ　　（−６０／　２　Ｔｅａｒ　）を演算する。この
機能が回転数演算手段に相当する。

ステップ４では、前回の基準クランク角度信号入力時に
求められた機関回転数ＮをＮθにセットし、今回求めた
機関回転数Ｎ　ｏをＮにセットする。

ステップ５では、ステップ４によってセットされた今回
の機関回転数Ｎから前回の機関回転数Ｎθを差し引いて
、基準クランク角度信号人力毎の機関回転数Ｎの変化量
ΔＮを演算する。この機能が回転数変化量演算手段に相
当する。

次に第４図の加速時点火時期補正ルーチンに従って説明
する。このルーチンは単位時間（例えば１０ｍ５〜３０
ｍ５）毎に実行される。

まず、ステップ１１では、加速判定フラグＦがＯか否か
の判定を行ない、Ｆ＝１であればステップ１２、１３を
省略して後述するステップ１４に進み、Ｆ＝０であれば
ステップ１２に進む。

ステップ１２では、吸気絞り弁４の変化率ΔＴＶＯが所
定値以上か否かに基づいて加速運転か否かの判定を行な
う、加速運転でなければ（ＮＯ）後述するステップ２０
に進み、加速運転であれば（Ｙｌ！Ｓ）ステップ１３に
進む。

ステップ１３では、加速判定フラグＦをＦ−１にセット
すると共に時間計測手段としてのタイマをを起動させる
。

ステップ１４では、タイマの計測値ｔが所定値ｔ。

になった否かを判定し、Ｌ≧ｔ、のときはステップ１５
に進む、１＜１．のときは後述するステップ２０に進む
。

ステップ１５では計測値りがｔｔ＋ｔｚより小さいか否
かを判定し１　＜　１＋　＋　１１であればステップ１
６に進み、ｔ≧ｔ＋十りであればステップ１７に進み加
速運転時の点火時期補正を終了し、加速判定フラグＦを
Ｏにセットする。即ち、加速検出から所定時間１、経過
してから所定時間ｔ！の間だけ点火時期補正を行うもの
である。

ステップ１６では、第３図で求めた機関回転数変化量Δ
Ｎが正か負かを判定し、ΔＮ≧０のときはステップ１８
に進みΔＮ＜０のときはステップ１９に進む。

ステップ１８では、フローチャート中のグラフに示すよ
うに回転数Ｎに応じて予め設定される補正値に１にΔＮ
をかけて点火時期補正量−ＡＤＶＩを演算する。この場
合、ΔＮは正、即ち回転数が上昇傾向にあるのでΔＮの
増加に伴なって点火時期を遅角（−）にするように制御
する。

一方、ステップ１９では、同じく回転数Ｎに応じて予め
設定される補正４ＩＬｋ！にΔＮをかけて点火時期補正
量ＡＤＶ　、を演算するが、この場合は回転数が低下傾
向（ΔＮく０）にあるのでΔＮの増加（絶対値の増大）
に伴なって点火時期を進角（＋）にするように設定する
。

尚、上記補正値ｋｔ及びｋｇは、ΔＮを点火時期補正量
に換算すると共に、第６図に示すように機関回転数Ｎに
応じて変化する回転数Ｎの検出周期Δｔに対応して設定
されるものであり、これを演算されたΔＮに乗算するこ
とにより、そのときの機関回転数Ｎとは無関係に回転数
の変化速度を正確に捉えられる。即ち、回転数Ｎの変化
速度が一定の状態であっても、ΔＮは検出周期の間にお
ける変化量であるため、第６図に示すように検出周期（
回転数）が変化すると演算されるΔＮが異なってきて、
正確な変化速度を捉えることができなくなるため、上記
の補正値ｋｌ及びｋよによって検出周期の変化を補正す
るものである。

上記ステップ１８．１９の機能が回転数変化量補正値設
定手段及び点火時期補正手段に相当する。

ステップ２０では、エアフロメータ３により検出された
吸入空気流量Ｑと基準クランク角度信号に基づき演算さ
れた機関回転数Ｎとによって演算された基本噴射量Ｔｐ
　（＝ＫＸＱ／Ｎ　；　Ｋは定数）と、演算された機関
回転数Ｎとに基づき、マイクロコンピュータのＲＯＭに
記憶されたマツプからの検索等によって定常運転状態に
対応した基本点火時期ＡＤＶ、を設定する。この機能が
基本点火時期設定手段に相当する。

ステップ２１では、ステップ２０で設定した基本点火時
期ＡＤＶ、にステップ１８若しくはステップ１９で設定
された補正量±ＡＤＶ　、を加算することにより、最終
の点火時期ＡＤＶ　（＝　ＡＤＶ　ｏ　±ＡＤＶ　ｌ）
を演算する。

点火信号出力手段として機能するステップ２２では、ス
テップ２１で演算された点火時期＾口Ｖに応じて、点火
信号が出力され点火時期に達したときにパワートランジ
スタ１１への通電を断って、点火栓８を高電圧放電させ
て点火を行う。

以上のように加速検出時から所定時間ｔ、までは機関の
要求に応じた点火制御を行ない、その後所定時間ｔ２の
間は、機関回転数変化を抑制する方向、即ち機関回転数
Ｎが、上昇傾向にあるときは点火時期を遅角補正し、低
下傾向にあるときは点火時期を進角補正することにより
、加速初期の機関トルクの立上りを良好にすると共に、
車両振動とは逆方向に機関トルクを増減させて車両振動
を第５図実線で示すように従来（図中破線で示す）のも
のに比べて減衰させ、加速応答性を損なうことなく車両
加速時における乗り心地を向上できるようになる。

〈発明の効果〉 以上述べたように本発明によれば、機関加速運転状態に
おいて基準クランク角度信号間における回転数変化量を
正確に検出し、この回転数変化量に応じて加速運転時に
機関回転変動を抑制する方向に点火時期を進・遅角補正
する構成とし、かつこの進・遅角補正を加速検出してか
ら所定時間経過した後に一定期間行なうようにしたので
、加速初期の機関トルクの立上りを確保しつつ車両振動
を抑制できる。

従って、加速応答性が損なわれず車両の乗り心地を改善
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例を示す構成図、第３図及び第４図は同上実
施例の各種制御ルーチンを示すフローチャート、第５図
は従来例及び実施例の作用を説明するためのタイムチャ
ート、第６図は機関回転数変化量と検出周期との関係を
示すグラフである。 １・・・機関　　５・・・スロットルセンサ　　６・・
・制御装置　　８・・・点火栓　　９・・・点火コイル
　　１０・・・ディストリビュータ　　１１・・・パワ
ートランジスタ１２・・・クランク角センサ 特許出願人　日本電子機器株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　冨二雄 第１図 第５図 第２図 りＯ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関のクランク軸の基準角度毎にパルス信号を出力
   する基準クランク角度信号出力手段と、前回の基準クラ
   ンク角度信号から今回の基準クランク角度信号までの時
   間を計測し該計測時間に基づき基準クランク角度毎に機
   関回転数を演算する回転数演算手段と、演算された機関
   回転数に基づき基準クランク角度信号入力毎の機関回転
   数の変化量を演算する回転数変化量演算手段と、吸気絞
   り弁開度の変化率に基づいて機関の加速運転状態を検出
   する加速運転検出手段と、機関運転状態に応じて定常運
   転状態に対応した基本点火時期を設定する基本点火時期
   設定手段と、前記加速運転検出手段が加速運転状態を検
   出した時点から時間を計測する時間計測手段と、前記回
   転数演算手段によって演算された機関回転数に応じて回
   転数変化量の補正値を設定する回転数変化量補正値設定
   手段と、前記時間計測手段による計測時間が所定値にな
   ったときから一定期間前記回転数変化量演算手段によっ
   て演算された回転数変化量及び前記回転数変化量補正値
   設定手段によって設定された補正値に基づいて前記基本
   点火時期設定手段によって設定された基本点火時期を機
   関回転数の変化を抑制する方向に補正して点火時期を設
   定する点火時期補正手段と、設定された点火時期に点火
   装置に点火信号を出力する点火信号出力手段と、を備え
   て構成したことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装
   置。