JPS63314370A - 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、特に加
速時のショックを点火時期制御により抑制する技術に関
する。

〈従来の技術） 従来の自動車用内燃機関、特に電子制御燃料噴射装置を
備えた内燃機関にあっては、機関運転状態に応じて燃料
噴射が応答性良く行われるため加速運転時にはスロット
ル弁の開度変化に燃、燐圧力（図示平均有効圧）が応答
性良く追従する。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところが、車両は重量が大きく慣性が大きいため、機関
の出力に対して応答性良く追従することができないので
加速を終了して定常状態に移行する際に、車両のゆり返
しく車両前後Ｇの変動）によるガクガク振動を生じると
共に機関の回転変動を生じ、運転性１乗り心地が悪化す
る。

そこで加速後、機関回転数が下降し始めてから該下降を
抑制すべく点火時期を遅角補正し、その後回転数上昇時
は進角、下降時は遅角補正を行って回転変動を抑制する
ようにしたものもある。

しかしながら、このように、加速終了後から点火時期補
正を開始すると、開始直後、機関運転の定常状態に対応
して設定した基本点火時期は当該運転状態でトルクを可
及的に高めるべく設定された値（いわゆる最適点火時期
）となっているため、この点火時期を進角方向に補正し
てもそれ以上トルクを高めることにはならず、回転数の
減少を抑制できないので、回転数の変動を良好に抑制で
きるものではなかった。

即ち、進角補正により回転数を上昇させるためには、進
角補正前の点火時期が最適点火時期より予め遅角側にあ
って進角により最適点火時期に近づける必要がある。

本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたも
ので、加速時に予め所定量点火時期を遅角側に補正し、
その後回転数変化に応じた進遅角補正を行うことにより
、上記問題点を解決した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。

く問題点を解決するための手段〉 このため本発明は、第１図に示すように機関の運転状態
を検出する機関運転状態検出手段と、前記運転状態検出
手段により検出された機関運転状態に基づいて基本点火
時期を設定する基本点火時期設定手段と、 前記運転状態検出手段により検出された機関運転状態に
基づいて機関の加速状態を判定する加速判定手段と、 前記加速判定手段により定常状態から加速状態に移行し
たことを判定した時点からの経過時間を計測する計時手
段と、 前記計時手段による計測開始後所定時間は前記基本点火
時期を所定量遅角側に補正する第１の点火時期補正手段
と、 前記計時手段による計測開始後前記所定時間経過後は、
前記第１点火時期補正手段により補正された点火時期を
初期値として、前記運転状態検出手段により検出される
機関回転変動を抑制する方向に当該変動量に応じて点火
時期を補正する第２の点火時期補正手段と、 前記第１の点火時期補正手段及び第２の点火時期補正手
段により補正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、を備えて構成する。

く作用〉 定常状態から加速状態に移行すると計時手段により計時
される所定時間は基本点火時期が所定量遅角側に補正さ
れる。

前記所定時間経過後に機関回転数が低下に転じてからは
回転数の変動を抑制する方向、つまり、回転数の低下に
対しては点火時期を進角する方向に補正が行われるが、
その際、予め点火時期の初期値が遅角側に補正されてい
るため点火時期を進角補正することによりトルクが高め
られ回転数の低下を抑制することができ、それ以降の回
転変動を良好に抑制できる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。

第２図を参照し、機関１には、エアクリーナ２゜吸気ダ
クト３．スロットルチャンバ４及び吸気マニホールド５
を介して空気が吸入される。

吸気ダクト３にはエアフローメータ６が設けられていて
、吸入空気流量を検出する。スロットルチャンバ４には
図示しないアクセルペダルと連動するスロットル弁７が
設けられていて、吸入空気流量を制御する。スロットル
弁７にはスロットル弁開度の検出のためポテンショメー
タ式のスロットルセンサ８が付設されている。吸気マニ
ホールド５には各気筒毎に電磁式燃料噴射弁９が設けら
れていて、図示しない燃料ポンプから圧送されプレッシ
ャレギュレータにより所定の圧力に制御される燃料を機
関１に噴射供給する。

燃料噴射量の制御は、コントロールユニット２０に内蔵
されたマイクロコンピュータにおいて、エアフローメー
タ６により検出される吸入空気流量Ｑと後述するディス
トリビュータ１３に内蔵されたクランク角センサ１０か
らの信号に基づいて算出される機関回転数Ｎとから基本
燃料噴射量Ｔ、＝Ｋ・Ｑ／Ｎ（Ｋは定数）を演算し、こ
れを適宜補正して燃料噴射量Ｔ、＝Ｔ、　　・Ｃ０ＥＦ
＋Ｔ、　　（ＣＯＥＦは加速補正係数などを含む各種補
正係数、Ｔ１は電圧補正骨）を設゛定し、これに相応す
るパルス巾の駆動パルス信号を機関１の回転に同期して
所定のタイミングで燃料噴射弁９に与えることによって
Ｉ−〜 イ丁つ。

機関ｌの各気筒には点火栓１１が設けられていて、これ
らには点火コイル１２にて発生する高電圧がディストリ
ビュータ１３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１
２はそれに付設されたパワートランジスタ１２ａを介し
て高電圧の発生時期を制御される。従って、点火時期の
制御は、パワートランジスタ１２ａのオン・オフ時期を
コントロールユニット２０からの点火信号で制御するこ
とによって行う。

この点火時期の制ａｔｉめ、機関運転状態のパラメータ
として、クランク角センサ１０からの信号に基づいて算
出される機関回転数Ｎと、前記のように演算される基本
燃料噴射ｉ１Ｔ、とが用いられる。

また、スロットルセンサ７からの信号に基づいて検出さ
れるスロットル弁開度ＴＶＯが用いられる。

ここで、エアフローメータ６、スロットルセンサ８．ク
ランク角センサ１０が機関運転状態検出手段に相当し、
点火コイル１２．ディストリビュータ１３、点火栓１１
が点火装置を構成する。

コントロールユニット２０内のマイクロコンピュータの
ＣＰＵにおいては、第３図のフローチャートに従って演
算処理し、点火時期（点火進角）ＡＤＶを制御する。

ステップ１（図にはＳｌとして記しである。以下同様）
では現時点の機関回転数Ｎから前回の機関回転数Ｎ、、
ｄを減算して機関回転数の変動量ΔＮを演算する。

ステップ２では加速判定フラグＦの判定を行い、加速判
定プラグＦが０の場合（未だ加速判定が行われていない
場合）は、ステップ３へ進む。

ステップ３では、現時点のスロットル弁開度Ｔ■０から
前回のスロットル弁開度ＴＶＯ０，４を減算してスロッ
トル弁開度の変化量ΔＴＶＯを演算する。そして、ステ
ップ４ではスロットル弁開度の変動量ΔＴＶＯと加速判
定値Ｃｍｃｃｃを比較する。

この部分が加速判定手段に相当する。

ここで、スロットル弁開度の変動量ΔＴＶＯがＣＭｅｅ
Ｃ未満のときはステップ５へ進んで加速判定フラグＦを
０に維持する。そして、次のステップ６ではバックグラ
ウンドジョブとして実行されるルーチンに従って機関回
転数Ｎと基本燃料噴射量Ｔ、とからマツプを参照して定
められる点火進角のマツプ値ＭＡＤＶ　（基本点火時期
）を最終的な点火進角ＡＤＶとし、次のステップ７で出
力する。

ここで、ステップ６の部分が基本点火時期設定手段に相
当し、ステップ７の部分が点火信号出力手段に相当する
。

ステップ４での判定において、スロットル弁開度の変動
量ΔＴＶＯが加速判定値Ｃａｃｅ以上で、加速と判定さ
れると、ステップ８に進んで加速判定フラグＦを１にセ
ットする。

次にステップ９に進んで制御時間のＴＩＭをＯにする。

そして、次のステップ１０ではマツプを参照して定めら
れる点火進角のマツプ値ＭＡＤＶから所定の遅角量ΔＡ
ＤＶ、を差し引いた値を最終的な点火進角ＡＤＶとし、
次のステップ７で出力する。尚、制御時間ＴＩＭはタイ
マにより自動的に計時されるタイマ値であり、したがっ
てこのタイマが計時手段に相当する。

加速判定がなされて加速所定フラグＦが１にセットされ
た後は、ステップ２の判定においてステップ１１以降へ
進んで所定時間Ｂ内において、前記遅角量ΔＡＤＶＯの
補正を維持した後、さらに所定時間（Ａ−Ｂ）内におい
て回転数変動量に応じた進遅角制御を行う。

即ち、ステップ１１での判定で＄制御時間ＴＩＭが所定
時間Ａ未満の場合はステップ１２で制御時間内ＴＩＭを
△より小の所定時間Ｂと比較し、所定時間未満の時は、
ステップ１０以降へ進んでマツプ進角値ＭＡＤＶから遅
角値ΔＡＤＶ、を差し引いた値を点火進角とする制御を
継続する。

ここで前記所定時間Ｂは、加速開始後機関回転数が減少
に移行して車両のゆり返しを生じる直前の状態までの時
間近くに設定されている。これは、車両の前後Ｇの固有
振動数によって大略法められ、実験的に求められる。但
し、ステップ１において検出される回転数の変動量ΔＮ
が０近傍となるまでステップ１０の制御を継続するよう
にしてもよい。

尚、ステップ１２によって設定される所定時間Ｂの間ス
テップ１０へ進んでマツプ進角値ＭＡＤＶを所定量ΔＡ
ＤＶ、遅角する機能が第１の点火時期補正手段に相当す
る。

ステップ１２で制御時間が所定時間Ｂ以上（Ａ未満）と
判定されたときは、ステップ１３へ進み、制御時間計時
用のタイマＴＩＭをカウントアンプする。

次いでステップ１４では、ステップ１で求めた回転数変
動量ΔＮ（正、負を含めた値）に応じて進遅角補正量Δ
ＡＤＶをＲＯＭに記憶したマツプから検索する。

そして、ステップ１５では点火進角Ａ、　Ｄ　Ｖをマツ
プ進角値ＭＡＤＶから前記所定の遅角量ΔＡＤＶ。

を差し引いた値に前記進遅角補正量ΔＡＤＶを加算した
値として設定し、ステップ７で出力する。

このステップ１４．１５の部分が第２の点火時期補正手
段に相当する。

また、ステップ１１で制御時間ＴＩＭが所定時間Ａ以上
になったと限定されるとステップ５へ進んで加速判定フ
ラグＦがＯにリセットされ、ステップ６で検索されたＭ
ＡＰ進角値ＭＡＤＶを点火時期とする制御が行われる。

つまり、所定時間Ａの間は一旦加速判定した後の加速判
定が禁止され、その後この禁止を解除して加速判定によ
る前記した点火時期制御を再開する。

このようにすれば、第４図に実線で示すように、加速に
より上昇した機関回転数（平均有効圧）が下降し始める
間、予め点火時期を所定量遅角補正し、下降し始めてか
らは遅角補正された点火時期を初期値として回転数の変
化量に応じて回転変動を抑制する方向に進遅角補正する
制御が開始される。したがって、回転数下降直後の進角
補正において点火時期は、トルク優先の最適点火時期に
近づける方向に進角されることになるため、平均有効圧
Ｐ、の低下を効果的に抑制でき、もってゆり返し初期の
機関回転数の低下を良好に抑制して引き続く回転変動も
十分に抑制される。図で点線は従来例を示す、尚、加速
判定直後から回転数変化量に応じた点火時期補正を行う
ことも考えられるが、この場合、遅角補正量が大きくな
りすぎることがあり、満足な加速感が得られない。この
点、本発明の場合、ゆり返しを抑制すべく設定された量
だけ遅角補正するので加速性能に与える影響を小さくで
きる。

尚、この遅角補正量を加速の程度（例えばスロットル弁
開度の変化速度により検出）に応じて設定すれば、加速
の程度によらず加速性能に与える影響を十分小さくでき
ると共に、ゆり返し開始時にゆり返しの程度に応じて最
適点火時期に近づける方向の進角補正側ｆＢｉｔ（進角
制御により回転減少を抑制できる）を確保でき常に良好
な回転変動抑制効果が得られる。

また、第４図に鎖線で示すように加速検出役所定時間の
間一定の傾きで徐々に遅角量を増大するようにすれば加
速開始点火時期が段差をもって遅角されることがないの
で加速感、加速性能をより良好に確保できる。この場合
でも所定時間後の総遅角量は、一定（又は加速程度に応
じて設定された量）であり、ゆり返しを抑制できる効果
は同様である。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば加速検出役所定時間
点火時期を所定量遅角させたのち回転変動量に応じた進
遅角補正を行うようにしたため、加速性能を確保しつつ
、ゆり返しを効果的に抑制でき乗り心地を向上できる。

【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
明の一実施例の全体構成図、第３図は同上実施例の制御
ルーチンを示すフローチャート、第４図は、同上実施例
における各部状態を示すタイムチャートである。 ■・・・機関　　６・・・エアフローメータ　　８・・
・スロットルセンサ　　１０・・・クランク角センサ１
１・・・点火栓　　１２・・・点火コイル　　１３・・
・ディストＩＪ　ヒュータ　　２０・・・コントロール
ユニット特許出願人　日本電子機器株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　冨二雄 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 機関の運転状態を検出する機関運転状態検出手段と、 前記運転状態検出手段により検出された機関運転状態に
   基づいて基本点火時期を設定する基本点火時期設定手段
   と、 前記運転状態検出手段により検出された機関運転状態に
   基づいて機関の加速状態を判定する加速判定手段と、 前記加速判定手段により定常状態から加速状態に移行し
   たことを判定した時点からの経過時間を計測する計時手
   段と、 前記計時手段による計測開始後所定時間は前記基本点火
   時期を所定量遅角側に補正する第１の点火時期補正手段
   と、 前記計時手段による計測開始後前記所定時間経過後は、
   前記第１点火時期補正手段により補正された点火時期を
   初期値として、前記運転状態検出手段により検出される
   機関回転変動を抑制する方向に当該変動量に応じて点火
   時期を補正する第２の点火時期補正手段と、 前記第１の点火時期補正手段及び第２の点火時期補正手
   段により補正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。