JPS63243459A - 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、より具体
的には低回転域からの急加速時等の低負荷域から高負荷
域移行時に発生し易いノンキングを回避する如く構成し
た内燃機関の点火時期制御装置に関する。

（従来の技術） 近時内燃機関の点火時期制御はマイクロ・コンピュータ
を用いて電子制御化されつつあるが、かかる電子点火制
御の場合機関回転数及び機関負荷状態から其のＲＯＭ内
に収納した最適点火時期値を検索して制御値を演算する
ことになる。又、この機関負荷状態は吸入空気量乃至は
吸入空気路の絶対圧力等から検出しており、その−例と
しては特開昭５７−５９０５６号公報記載のものを挙げ
ることが出来る。

（発明が解決しようとする問題点） 而して、絶対圧力から機関負荷状態を検出する場合、圧
力センサはインテークマニホルドの上流に位置するチャ
ンバ部よりバイブ等を介して分岐された位置に設けられ
るので、第６図に示す如く機関の運転が低回転状態から
急加速する等低負荷状態から高負荷状態に急、激に変動
する場合、燃焼室直前に生じた圧力変化が圧力センサの
部位に到達するまで数点火時間を要して圧力センサに検
出遅れが生じる。その結果としてセンサ検出遅れが生じ
ている間点火時期が機関の要求点火時期に追従出来ず低
負荷側の点火時期（進角側）となってしまい一時的にノ
ッキングが発生し易くなる状態を招いていた。

従って、本発明の目的は従来技術の上述の欠点を解消し
、負荷状態の変動、特に低回転域からの象、加速時等の
低負荷状態から高負荷状態への栄。

変状態を迅速に検出して点火時期の追従遅れを解消し、
圧力（負荷）変動の検出遅れに起因するノッキングが発
生することがないように構成した内燃機関の点火時期制
御装置を提供することにある（問題点を解決するための
手段及び作用）上記の目的を達成するために本発明は第
１図に示す如く、内燃機関の回転部近傍に配設されピス
トンのクランク角度位置から機関回転数を検出する機関
回転数検出手段１０、該内燃機関の吸入空気路の適宜位
置に設けられ機関の負荷状態を検出する機関負荷状態検
出手段１２、該機関負荷状態検出手段及び前記機関回転
数検出手段の出力を入力して機関の点火時期を演算する
点火時期演算手段１４及び該点火時期演算手段の出力を
入力して機関燃焼室の混合気に点火する点火手段１６か
らなる内燃機関の点火時期制御装置において、前記機関
負荷状態検出手段の検出値が機関の実負荷状態と異なる
値となる特定の運転状態を検出する特定運転状態検出手
段１８を備え、前記点火時期演算手段は、該特定運転状
態検出手段の出力を入力すると共に、該特定運転状態が
検出された場合には前記機関負荷状態検出手段の出力値
に代わる所定設定値に基づいて点火時期を演算する如く
構成した。

（実施例） 以下、添付図面に即して本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明に係る装置の全体構成を示しており、同
図に従って説明すると、４気筒等からなる多気筒内燃機
関２０は吸入空気路２２を備えており、エアクリーナ２
４から流入した空気はスロットル弁２６で其の流量を調
節されつつインテークマニホルド２８を経て、−〇気筒
３０の燃焼室３２内に導入される。インテークマニホル
ド２８の上流側には比較的大径のチャンバ部３４が形成
され、該チャンバ部にはパイプ３６が接続されて分岐路
が形成され、その終端部付近に吸入空気路の絶対圧力を
検出する前記した機関負荷状態検出手段たる圧力センサ
３８が設けられ、機関の負面状態を検出する。又、スロ
ットル弁２６にはポテンショメータからなるスロットル
センサ４０が接続され、アクセルペダル（図示せず）に
連動したスロットル弁２６の開度を検出する。これら圧
力センサ３８及びスロットルセンサ４０の出力は制御ユ
ニット４４に入力され、そこでレベル修正回路４６にお
いて適宜増幅された後、マイクロ・コンピュータ４８に
入力される。マイクロ・コンピュータ４８は前記した点
火時期演算手段及び特定運転状態検出手段として機能す
るものであり、Ａ／Ｄ変換回路４８ａ１人カインタフェ
ース４８ｂ、ＣＰＵ４８　ｃ、、ＲＯＭ４８　ｄ、、Ｒ
ＡＭ４８　ｅ及び出力インタフェース４８ｆよりなる。

前述のレベル修正回路４６の出力は、このＡ／Ｄ変換回
路４８ａに入力されて所定時間乃至所定角度毎にデジタ
ル値に変換された後、ＲＡＭ４８ｅ内に一時格納される
。

又、内燃機関２０の近傍にはディストリビュータ５０が
設けられて其の内部にはピストン５２の上下動に伴って
回転するクランク軸（図示せず）の回転に同期して回転
する磁石及び其れに対峙して配置されたピックアップよ
りなる前記した機関回転数検出手段たるクランク角セン
サ５４が収納されており、所定クランク角度毎にパルス
信号を出力する。該クランク角センサ５４の出力も制御
ユニット４４に入力され、その波形整形回路５６で波形
整形された後マイクロ・コンピュータ４８に入力される
。更に、吸入空気路２２のエアクリーナ２４下流の適宜
位置には大気圧センサ５８が設けられて大気圧力値を検
出しており、その出力も制御ユニット４４に入力されて
レベル修正回路４６を経てマイクロ・コンピュータ４８
に送出される。マイクロ・コンピュータ４８は後述の如
く、これらのセンサ出力から点火時期の制御値を演算し
、出力インタフェース４８ｆを介してパワートランジス
タよりなる点火コイル駆動回路６０に出力し、電源６２
から点火コイル６４への通電を制御して高電圧を発生せ
しめ、前述のディストリビ２１−夕５０を経て点火プラ
グ６６に送り、燃焼室３２内の混合気に点火する。尚、
以上の構成において、点火コイル駆動回路６０以下が前
記した点火手段に相当する。

続いて、第３図フロー・チャートを参照して本発明に係
る装置の動作を説明する。尚、この演算はＴＤＣ毎に所
定角度において起動される。従って、其の演算頻度は機
関回転数により異なるが、例えば数十四である。

先ず、ステップ７０においてマイクロ・コンピュータ４
日は其のＲＡＭ４８　ｅ内に記憶されている前述のクラ
ンク角センサ５４の出力から機関回転数Ｎｅを算出する
と共に、同様にＲＡＭ４８ｅ内に記憶されている圧力セ
ンサ３８の検出した絶対圧力値Ｐｂａを読出す。尚、機
関回転数及び絶対圧力値は可能な限り最新の値を用いる
。

続いて、ステップ７２において算出した現在の機関回転
数Ｎｅが、所定機関回転数Ｎｅ−ｒｅｆを超えているか
否か判断する。本実施例は、低回転域から加速する際の
圧力検出遅れに起因するノンキング発生を防止すること
を主眼としているので、それを超える回転領域を排除す
るためである。

該所定機関回転数Ｎｅ−ｒｅｆは、例えば２００Ｏｒｐ
ｍとする。

ステップ７２において現在の機関回転数Ｎｅが所定機関
回転数Ｎｅ−ｒｅｆを下廻ると判断された場合、続いて
ステップ７４においてＲＯＭ４８　ｄ内に格納されたテ
ーブルより現在の機関回転数Ｎｅに応じた基準スロット
ル弁開度θ−〇Ｔを検索する。第４図はＲＯＭ４８　ｄ
内にテーブル値として格納された該基準値を示しており
、該基準値は例えば、１１０００ｒｐにおいて１０度、
１５００ｒｐｍにおいて３０度と、機関回転数に比例し
て増加する如く設定されると共に、前述の所定機関回転
数Ｎｅ−ｒｅｆたる２００Ｏｒｐｍにおける４０度を匂
って上限とする。尚、この基準値は、各回転数において
スロットル弁が所定値以上間いた時に、燃焼室前の圧力
が其の時点の大気圧相当となる値を予め実験により求め
て設定したものである続いて、ステップ７６において実
際のスロットル弁開度θＴＨを読み出す。尚、第５図に
示す如く、スロットルセンサ４０のＡ／Ｄ変換は所定時
間、例えば１０お毎に行って機関の負荷状態の急変に迅
速に対処出来る如く構成する。

続いて、ステップ７８において実際のスロットル弁開度
θＴＨが基準スロットル弁開度θＷＯＴを超えるか否か
判断し、超える場合は低負荷状態から高負荷状態へ急変
したものとして、圧力センサ３８の出力値Ｐｂａの如何
にかかわらず、該出力値Ｐｂａを、前記大気圧センサ５
８で検出した其の時点の大気圧力値Ｐａに強制的に置き
換える（ステップ８０）。

続いて、ステップ８２において機関回転数Ｎｅ及び絶対
圧力値ＰｂａよりＲＯＭ４８　ｄ内の制御マツプ値を検
索して点火時期θｉｇを演算し、ステップ８４において
点火指令する。この場合絶対圧力値Ｐｂａが其の時点の
大気圧力値Ｐａに置換されている際にはＮｅ及びＰａＯ
値から検索することになる。尚、ステップ７２において
機関回転数が所定値を超えると判断された場合及びステ
ップ７日においてスロットル弁開度が基準値を下層ると
判断された場合には絶対圧力値Ｐｂａとして実測値を用
いることになる。

上記の如く本実施例においては圧力センサ３８の検出遅
れを補填するために低負荷状態から高負荷状態への変動
をスロットルセンサ４０を通じて検出する如く構成した
ものである。即ち、機関回転数から機関回転数−基準ス
ロットル弁開度θＷＯＴテーブルを検索して該検索値を
実際のスロットル弁開度θＴＨと比較し、それを超える
場合低回転域からの加速があるものとして吸入空気路の
絶対圧力値Ｐｂａを大気圧力値Ｐａに置換して制御マツ
プ値から点火時期を検索する如く構成したので、第６図
に示す如く圧力センサ３８の検出遅れを十分補填して低
負荷状態から高負荷状態への２、変に対応して迅速に点
火時期を追従させることが出来、因って当該点火領域に
おいてノッキングの発生を効果的に回避することが出来
るものである。

（発明の効果） 本発明は機関負荷状態検出手段の検出値が実負荷状態と
異なる値となる特定の運転状態を検出する手段を備える
と共に該特定運転状態が検出された場合には所定設定値
に基づいて点火時期を演算する如く構成したので、機関
負荷状態の変動を迅速に検出して点火時期制御値を追従
させることが出来、因って従来かかる過渡状態において
発生することがあったノッキングを効果的に防止するこ
とが出来る利点を備える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る内燃機関の点火時期制御装置のク
レーム対応図、第２図は該装置の全体構成を示す説明ブ
ロック図、第３図は其の動作を示す説明フロー・チャー
ト、第４図は機関回転数に対応する基準スロットル弁開
度のテーブル値を示す説明グラフ図、第５図は実際のス
ロットル弁開度のＡ／Ｄ変換頻度を示す説明フロー・チ
ャート及び第６図は本発明と対比した従来技術の制御特
性を示す説明図である。 １０・・・機関回転数検出手段（クランク角センサ５４
）、１２・・・機関負荷状態検出手段（圧力センサ３８
）、１４・・・点火時期演算手段（マイクロ・コンピュ
ータ４８）、１６・・・点火手段（点火コイル駆動回路
６０、電源６２、点火コイル６４、ディストリビユータ
５０、点火プラグ６６）、１８・・・特定運転状態検出
手段（マイクロ・コンピュータ４８）、４０・・・スロ
ットルセンサ、４４・・・制御ユニット、４８・・・マ
イクロ・コンピュータ、５８・・・大気圧センサ 第３図 第４図 第５図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１） ａ、内燃機関の回転部近傍に配設されピストンのクラン
   ク角度位置から機関回転数を検出する機関回転数検出手
   段、 ｂ、該内燃機関の吸入空気路の適宜位置に設けられ機関
   の負荷状態を検出する機関負荷状態検出手段、 ｃ、該機関負荷状態検出手段及び前記機関回転数検出手
   段の出力を入力して機関の点火時期を演算する点火時期
   演算手段、 及び ｄ、該点火時期演算手段の出力を入力して機関燃焼室の
   混合気に点火する点火手段、 からなる内燃機関の点火時期制御装置において、ｅ、前
   記機関負荷状態検出手段の検出値が機関の実負荷状態と
   異なる値となる特定の運転状態を検出する特定運転状態
   検出手段、 を備え、前記点火時期演算手段は、該特定運転状態検出
   手段の出力を入力すると共に、該特定運転状態が検出さ
   れた場合には前記機関負荷状態検出手段の出力値に代わ
   る所定設定値に基づいて点火時期を演算する如く構成し
   たことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装置。
2. （２）前記特定運転状態は、低負荷状態から高負荷状態
   への急変時であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の内燃機関の点火時期制御装置。
3. （３）前記急変時は、前記機関吸入空気路に設けられた
   スロットル弁開度から検出されることを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載の内燃機関の点火時期制御装置。
4. （４）前記スロットル弁開度の検出は、前記点火時期演
   算手段の演算頻度より短い頻度で行われることを特徴と
   する特許請求の範囲第３項記載の内燃機関の点火時期制
   御装置。
5. （５）前記所定設定値は、其の時点での機関回転数及び
   スロットル弁開度から定められる値であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の点火時期制
   御装置。
6. （６）前記所定設定値は大気圧力値であることを特徴と
   する特許請求の範囲第５項記載の内燃機関の点火時期制
   御装置。