JPH01100378A - エンジン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、ガソリンエンジン等のスパーリングエンジン
（内燃機関）における点火時期制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来より、ガソリンエンジンの点火時期制御は例えば次
のようにして行なわれている。すなわち、エンジンの吸
入空気量を検出する流量センサおよびエンジン回転数を
検出するエンジン回転数センサからエンジンの運転状態
を検出し、これらのセンサからの検出結果に基づいて、
吸入空気量Ａをエンジン回転数Ｎ、ｅで割って得られる
体積効率Ｅｖ（Ａ／Ｎｅ）とエンジン回転数Ｎｅとで決
まる進角値（点火時期情報）をもった２次元マツプから
基本点火時期情報を求め、この基本点火時期情報に適宜
の補正を行ない、このようにして得られた点火時期情報
に基づき点火手段（点火プラグや点火コイル等）を作動
させることにより、エンジンの点火時期を制御している
。

［発明が解決しようとする問題点コ ところで、上述の基本点火時期情報に対して行なう適宜
の補正には、エンジンの冷却水温に基づく補正や吸気温
に基づく補正等があるが、特に、エンジンの加速時に、
以下のような理由によるノッキングが生じるので、エン
ジンの加速時にも点火時期情報に対して何らかの補正を
行なう必要がある。

まず、第１の理由は、エンジンをそのパーシャル運転状
態から加速しようとすると、燃焼室内の排ガス残量が少
ないため、燃焼スピードが上昇すると共に実質充填率も
上昇してノッキングを生じやすくなる。そして、このノ
ッキング現象は、エンジン加速開始後、エンジンの燃焼
室（気筒）の数に応じたピストン工程数だけ続く。例え
ば、４気筒エンジンであれば、このノッキング現象は加
速開始から最大４工程まで続くことになる。

また、第２の理由は１点火時期を決定するためのエンジ
ン負荷の検出には、通常工程遅れが生じ、点火処理は一
工程後であるためこれだけでは問題とならないが、この
点火処理でも工程遅れを生じると、点火時期制御が遅れ
、加速時には、所定の点火時期よりも進んでノック臨界
ラインを超えてしまうことになりノッキングを生じる。

このようなノッキングを回避するためには、エンジンの
加速時に基本点火時期情報を適宜遅角側に補正（リター
ド）すればよい。

そこで、第８図のグラフ（このグラフの縦軸は遅角すな
わちリタード量を示す。）に破線で示すように、加速開
始の初期に所要時間（たとえば４気筒エンジンであれば
４工程分の時間）だけ、上述の第１および第２の理由に
よるノッキングを共に回避するのに十分な一定の大きさ
のリタード量をとり、加速開始から所要時間経過すると
リタード量を漸減させていくように設定して、加速時の
点火時期を補正する手段が考えられる。

ところが、上述の第１の理由によるノッキングは、例え
ば４気筒エンジンであれば加速開始から最大４工程まで
続くことになるが、上述の第２の理由によるノッキング
は、エンジンの２工程分までしか続かない。したがって
、まず第２の理由によるノッキングが解消され、ついで
、更に所定時間が経過した後に第１の理由によるノッキ
ングが解消する。

このため、加速開始後所要時間だけ一定量だけリタード
量をとって所要時間経過後にリタード量を漸減させてい
く上述の手段では、第２のノッキングの理由が解消され
て、且つ、第１のノッキングの理由が残存する期間内（
例えば第３，４工程）では、本来必要なリタード量は低
下するにもかかわらず、依然として大きなリタード量で
補正されつづけることになる。

したがって、この過大なリタード量分だけ、エンジンの
出力増加が抑制され、目的とするエンジンの加速がそれ
だけ遅れてしまうという問題点がある。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、エンジンの速やかな加速をできるだけ妨げないように
しながら、加速時のノッキングを確実に防止できるよう
にしたエンジン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、本発明のエンジンの点火時期制御装置は、点
火手段を有するエンジンの運転状態に応じて基本点火時
期を設定する基本点火時期設定手段と、上記エンジンの
加速時に上記基本点火時期を補正するための加速開始後
の時間と関数関係にある加速時用点火時期補正量を設定
する加速時用点火時期補正量設定手段とをそなえるとと
もに、上記エンジンの運転状態に応じて求められた上記
の基本点火時期および加速時用点火時期補正量に基づき
上記点火手段を作動させる制御手段をそなえ、上記加速
時用点火時期補正量が、加速開始の初期に第１のリター
ド量をとり、上記加速開始から所要時間経過すると上記
第１のリタード量よりも小さい第２のリタード量をとり
、更に所要時間経過すると、上記第２のリタード量を漸
減させていくように設定されていることを特徴としてい
る。

［作　用］ 上述の本発明のエンジンの点火時期制御装置では、加速
時用点火時期補正量が、加速開始の初期に第１のリター
ド量をとり、上記加速開始から所要時間経過すると上記
第１のリタード量よりも小さい第２のリタード量をとり
、更に所要時間経過すると、上記第２のリタード量をＷ
Ｒ滅させていくように設定されているので、加速時に生
じるノッキングの理由に応じてより細やかな加速時用点
火時期の補正が行なわれて、ノッキングを防止しながら
、加速時の進角量の遅角補正が速やかに完了される。

［実施例コ 以下、図面により本発明の一実施例としてのエンジンの
点火時期制御装置について説明すると。

第１図はその制御ブロック図、第２図は本装置を有する
エンジンシステムを示す全体構成図、第３図は上記エン
ジンシステムの制御ブロック図、第４図は上記エンジン
システムの燃料制御ブロック図、第５図（ａ）はその点
火ドライバの電気回路図、第５図（ｂ）はその点火時期
用の概略制御ブロック図、第６図はその体積効率の決定
の仕方を説明するためのフローチャート、第７図はノッ
ク臨界ラインとＭＢＴラインとの関係を縦軸に体積効率
をとり横軸に点火時期をとって示すグラフ、第８図はそ
の加速時補正マツプの拡大図、第９図（ａ）、（ｂ）は
ともにその加速時補正手段における補正手順を示すフロ
ーチャートである。

さて、本装置によって制御される車載用ガソリンエンジ
ンシステムは、第２図のようになるが、この第２図にお
いて、ガソリンエンジンＥ（以下、単にエンジンＥとい
う）はその燃焼室１に通じる吸気通路２および排気通路
３を有しており、吸気通路２と燃焼室１とは吸気弁４に
よって連通制御されるとともに、排気通路３と燃焼室１
とは排気弁５によって連通制御されるようになっている
。

また、吸気通路２には、上流側から順にエアクリーナ６
、スロットル弁７およびエンジンの動作に影響を与える
第１のエンジン調整要素を構成する電磁式燃料噴射弁（
インジェクタ）８が設けられており、排気通路３には、
その上流側から順に排ガス浄化用の触媒コンバータ（三
元触媒）９および図示しないマフラ（消音器）が設けら
れている。

なお、インジェクタ８は吸気マニホルド部分に気筒数だ
け設けられている。今、本実施例のエンジンＥが直列４
気筒エンジンであるとすると、インジェクタ８は４個設
けられていることになる。

即ちいわゆるマルチポイント燃料噴射（ＭＰＩ）方式の
エンジンであるということができる。

また、スロットル弁７はワイヤケーブルを介してアクセ
ルペダルに連結されており、これによりアクセルペダル
の踏込み量に応じて開度が変わるようになっているが、
更にアイドルスピードコントロール用モータ（工ＳＣモ
ータ）１０によっても開閉駆動されるようになっており
、これによりアイドリング時にアクセルペダル番踏まな
くても、スロットル弁７の開度を変えることができるよ
うになっている。

さらに、各気筒には、その燃焼室１へ向けて点火プラグ
１８（第２図においては本来は燃焼室１の近傍に点火プ
ラグ１８を描くべきであるが１紙面の都合で、点火プラ
グ１８は別の位置に描かれている）が設けられており、
各点火プラグ１８はディストリビュータ５０に接続され
ていて、このディストリビュータ５０は点火コイル５１
に接続されている。そして１点火コイル５１付きのパワ
ートランジスタ５２のオフ動作によって点火コイル５１
に高い電圧が発生して、ディストリビュータ５０につな
がっている４本の点火プラグ１８のいずれかがスパーク
（点火）するようになっている。なお、パワートランジ
スタ５２のオン動作によって点火コイル５１は充電を開
始する。そして、これらの点火プラグ１８．ディストリ
ビュータ５０、点火コイル５１．パワートランジスタ５
２で、点火手段を構成する。

このような構成により、スロットル弁７の開度に応じエ
アクリーナ６を通じて吸入された空気が吸気マニホルド
部分でインジェクタ８からの燃料と適宜の空燃比となる
ように混合され、燃焼室１内で点火プラグ１８を適宜の
タイミングで点火させることにより、燃焼せしめられて
、エンジントルクを発生させたのち、混合気は、排ガス
として排気通路３へ排出され、触媒コンバータ９で排ガ
ス中のＣＯ、ＨＣ、Ｎ　Ｏｘの３つの有害成分を浄化さ
れてから、マフラで消音されて大気側へ放出されるよう
になっている。

さらに、このエンジンＥを制御するために、種々のセン
サが設けられている。まず吸気通路２側には、そのエア
クリーナ配設部分に、吸入空気量をカルマン渦情報から
検出する体積流量計としてのエアフローセンサ１１．吸
入空気温度を検出する吸気温センサ１２および大気圧を
検出する大気圧センサ１３が設けられており、そのスロ
ットル弁配設部分に、スロットル弁７の開度を検出する
ポテンショメータ式のスロットルセンサ１４．アイドリ
ング状態を検出するアイドルスイッチ１５およびＩＳＣ
モータ１０の位置を検出するモータポジションセンサ１
６が設けられている。

また、排気通路３側には、触媒コンバータ９の上流側で
燃焼室１に近い部分に、排ガス中の酸素濃度（０，濃度
）を検出する酸素濃度センサ（ｏ２センサ）１７が設け
られている。ここで、０２センサ１７は固体電解質の酸
素濃淡電池の原理を応用したもので、その出力電圧は理
論空燃比付近で急激に変化する特性を持ち、理論空燃比
よりもリーン側の電圧が低く、理論空燃比よりもリッチ
側の電圧が高い。

さらに、その他のセンサとして、エンジン冷却水温を検
出する水温センサ１９が設けられるほかに、クランク角
度を検出するクランク角センサ２１（このクランク角セ
ンサ２１はエンジン回転数Ｎを検出するエンジン回転数
センサも兼ねているので、以下、必要に応じ、このクラ
ンク角センサ２１をエンジン回転数センサと称すること
がある）および第１気筒（基準気筒）の上死点を検出す
るＴＤＣセンサ２２がそれぞれディストリビュータ５０
に設けられている。

ところで、上記のセンサ１１〜１７，１９゜２１．２２
からの検出信号は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２３へ
入力されるようになっている。

なお、ＥＣＵ２３へは、バッテリ２４（第３図参照）の
電圧を検出するバッテリセンサグ５からの電圧信号やイ
グニッションスイッチ（キースイッチ）２６からの信号
も入力されている・また、　Ｅｃｕｉｓのハードウェア
構成は第３図のようになるが、このＥＣＵ２３はその主
要部としてＣＰＵ２７をそなえており、このＣＰＵ２７
へは、吸気温センサ１２．大気圧センサ１３．スロット
ルセンサ１４，０２センサ１７．水温センサ１９および
バッテリセンサ２５からの検出信号が入力インタフェイ
ス２８およびＡ／Ｄコンバータ３０を介して入力され、
アイドルセンサ１５およびイグニッションスイッチ２６
からの検出信号が入力インタフェイス２９を介して入力
され、エアフローセンサ１１．クランク角センサ２１お
よびＴＤＣセンサ２２からの検出信号が直接に入力ポー
トへ入力されるようになっている。

さらに、ＣＰＵ２７は、パスラインを介して、プログラ
ムデータや固定値データを記憶するＲＯＭ３１．更新し
て順次書き替えられるＲＡＭ３２およびバッテリ２４に
よってバッテリ２４が接続されている間はその記憶内容
が保持されることによってバックアップされたバッテリ
バックアップＲＡＭ　（ＢＵＲＡＭ）３３との間でデー
タの授受を行なうようになっている。

なお、ＲＡＭ３２内データはイグニッションスイッチ２
６をオフすると消えてリセットされるようになっている
。

また、ＣＰＵ２７からは点火時期制御信号が点火ドライ
バ５３を介してパワートランジスタ５２へ出力され、更
には点火コイル５１からディストリビュータ５０を介し
て例えば４つの点火プラグ１８を順次スパークさせてゆ
くようになっている。

点火ドライバ５３は、第５図（ａ）に示すごとく、ＣＰ
Ｕ２７からのクランク１８ｏ６毎パルスに起因した信号
をそれぞれ受けるフリップフロップ５３１，５３２、フ
リップフロップ５３１の出力とクロックジェネレータ５
３８からのクロックとを受けるＡＮＤゲート５３４、フ
リップフロップ５３２の出力とクロックジェネレータ５
３８からのクロックとを受けるＡＮＤゲート５３５、Ａ
ＮＤゲート５３４，５３５からの信号でそれぞれトリガ
されカウントダウンを開始する第１プリセットカウンタ
５３６．第２プリセツトカウンタ５３７、第１プリセツ
トカウンタ５３６がゼロになったときに出力される信号
でセットされ第２プリセツトカウンタ５３７がゼロにな
ったときに出力される信号でリセットされるフリップフ
ロップ５３３をそなえており、フリップフロップ５３３
の出力によって、パワートランジスタ５２がオンオフさ
れるようになっている。

なお、第１プリセットカウンタ５３６．第２プリセツト
カウンタ５３７はそれぞれＣＰＵ２７からのプリセット
値Ｍｌ、Ｍ２を入力されてこのプリセット値Ｍｌ、Ｍ２
に応じた値までカウントダウンされゼロになると、その
旨のパルス信号を出力するようになっている。

また、フリップフロップ５３３がリセットされると、パ
ワートランジスタ５２はオフとなり、フリップフロップ
５３３がセットされると、パワートランジスタ５２はオ
ンとなるため、第１プリセツトカウンタ５３６は点火時
期タイミングを決定し、第２プリセツトカウンタ５３７
は点火コイル充電タイミングを決定する。そして、一般
には、点火後充電が行なわれるので、まず第１プリセッ
トカウンタ５３６から出力パルスが出て、ついで第２プ
リセツトカウンタ５３７がら出力パルスが出るように、
プリセット値Ｍｌ、Ｍ２　（Ｍｌ＜Ｍ２）が設定されて
いる。

さらに、プリセット値Ｍｌ、Ｍ２を決定するために、Ｅ
ＣＵ２３は、次の手段を有している。すなわち、概略的
には、第５図（ｂ）に示すごとく、後述のＥｖｐとエン
ジン回転数Ｎｅとで決まる２次元の点火時期データ（進
角データ）θ。を点火時期マツプＭＰ３に記憶する点火
時期データ記憶手段５４およびエンジン回転数Ｎｅで決
まる閉角度データθ′を閉角度マツプＭＰ４に記憶する
閉角度データ記憶手段５５を有しており、更にエアフロ
ーセンサ１１．エンジン回転数センサ２１からの信号を
受けて点火時期マツプＭＰ３からＥｖｐとエンジン回転
数Ｎｅとで決まる点火時期データを読み出しこの読み出
された点火時期データに対応する時間データをそのアド
レスＳＴＩにプリセット値Ｍ１として設定する点火時期
決定手段５６と、エンジン回転数センサ２１からの信号
を受けて閉角度マツプＭＰ４からエンジン回転数Ｎｅで
決まる閉角度データを読み出しこの読み出された閉角度
データに対応する時間データをそのアドレスＳＴ２にプ
リセット値Ｍ２として設定する閉角度決定手段５７とを
有している。

したがって１点火時期決定手段５６からはプリセット値
Ｍ１情報を持ったプリセット信号が第１プリセツトカウ
ンタ５３６へ出力されるとともに、閉角度決定手段５７
からはプリセット値Ｍ２情報を持ったプリセット信号が
第２プリセツトカウンタ５３７へ出力される。

ところで、点火時期制御のためのブロック図を更に詳細
に示すと、第１図に示すようになる。すなわち、この点
火時期制御装置は、第１図に示すごとく、２次元の基本
点火時期データ（進角データ）θ。を記憶する点火時期
マツプＭＰ３をもった基本点火時期設定手段（点火時期
算出手段）５８のほかに、水温補正マツプＭＰ５をもっ
た水温補正手段５９．加速時補正マツプＭＰ６をもった
加速時用点火時期補正量設定手段としての加速時補正手
段６０．吸気温補正マツプＭ　Ｐ　７をもった吸気温補
正手段６１．アイドル安定化補正マツプＭＰ８をもった
アイドル安定化補正手段６２をそなえて構成されている
。

ここで、点火時期マツプＭＰ３では、吸入空気量／エン
ジン回転数、即ち体積効率とエンジン回転数Ｎｅとがわ
かれば、マツプ値から基本点火時期θ。が決まるように
なっているが、この体積効率の値は、従来のものと異な
り、予め大気圧補正が施されている。

そして、このように体積効率に予め大気圧補正を施す（
このように大気圧補正を施すことによって、得られた体
積効率をＥｖｐという）には、まず、第６図のステップ
ａ１で、吸入空気量Ａ、エンジン回転数Ｎｅ、大気圧Ｐ
を入力し、ステップａ２で、ＡＸ　（Ｐ／７６０）をＡ
′とおくことにより、吸入空気量Ａを１気圧で正規化し
、ステップａ３で、Ａ　’　／　Ｎ　ｅをＥｖｐとおく
ことが行なわれる。

このようにして、点火時期マツプＭＰ３の体積効率に予
め大気圧補正が施すことができたが、その後は、第６図
のステップａ４で、このＥｖｐとＮｅとに基づき基本点
火時期データ（進角データ）θ。を設定し、これらの関
係を点火時期マツプＭＰ３に記憶するのである。

水温補正マツプＭＰ５は、冷却水温ＷＴと進角量θ腎と
の関係を記憶しており、その関係は水温が高いほど、進
角値ＯｗＴが小さくなるようになっている。

加速時補正マツプＭＰ６は、第８図に示すように、加速
し始めてからの時間ｔと遅角量ＯＡＣとの関係を記憶し
ており、第８図に示すように、この時間ｔと遅角量（リ
タード量）θＡＣとの関係は、加速開始の初期に第１の
リタード量（本実施例ではレベル８）をとり、上記加速
開始から所要時間経過すると上記第１のリタード量より
も小さい第２のリタード量（本実施例ではレベル４）を
とり。

更に所要時間経過すると、上記第２のリタード量をｉＩ
ｉ減させていくように設定されている。

そして、この加速時補正マツプＭＰ６をもった加速時用
点火時期補正量設定手段としての加速時補正手段６０で
は、加速判定するための情報としてスロットル開度変化
が用いられている。

つまり、スロットルセンサ１４で検出されたスロットル
開度の値θを、スロットル開度変化演算手段７１で時間
微分してスロットル開度変化の値（ｄθ／ｄｔ＝Δθ）
を算出する。そして、加速判定手段７２において、スロ
ットル開度変化の値Δθを基準値α、（α１〉０）と比
較し、Δθが基準値α、よりも大きい（Δθ〉α□）時
に、エンジンが加速状態にあると判定する。

なお、本加速判定手段７２では、エンジンが減速状態に
あることも判定されるようになっている。

つまり、スロットル開度変化の値Δθを減速状態の基準
値−α２（α２〉０）と比較し、Δθが基準値−α２よ
りも小さい（Δθく一α２）時に、エンジンが減速状態
にあると判定する。

また、この加速判定手段７２は、例えば５ｍ５ｅｃ（０
・００５秒）ごとにスロットル開度変化の値ΔＯを取り
込んで、加速判定および減速判定をするようになってい
る［第９図（ａ）におけるステップｂｌ、ｂ２参照］。

一方、加速時用点火時期補正量設定手段としての加速時
補正手段６０では、加速判定手段７２からの加速判定情
報に基づいて、Δθが基準値α１よりも大きい時には、
工程カウンタのカウント数Ｃを０にリセットし［第９図
（ａ）におけるステップｂ３］、Δθが基準値−α２よ
りも小さい時には、カウント数Ｃを所定値（ここでは１
０）にセットする［第９図（ａ）におけるステップｂ４
］ようになっている。

そして、この加速時補正手段６０では、第９図（ｂ）の
フローチャートに示すように、各気筒の各工程ごと（ク
ランク角１８０°ごと）に、第９図（ｂ）のフローチャ
ートに示すようにして、リタード量を設定しうるように
なっている。

つまり、上述のごとく決定するカウント数Ｃが１０であ
るか判定しくステップｃ１）、ここでカウント数Ｃが１
０でない場合には［この場合、第９図（ａ）からもわか
るようにカウント数ＣはＯとなる。］、リタード量Ｒを
カウント数Ｃに基づく関数ｆ　（Ｃ）で設定しくステッ
プｃ２）、このリタード量Ｒに基づいて進角量を遅角補
正する。

関数Ｒ＝ｆ（Ｃ）は、加速時用点火時期補正量設定手段
７２において設定され、例えば、以下の表１に示すリタ
ードシーケンスに設定することが考えられる。

表１ なお、各カウント数Ｃの値は、それぞれ、加速判定後の
各気筒の工程数に対応する。つまり、Ｃ＝０．１，２．
・・・、７，８，９は、それぞれ、加速判定後の各気筒
の第１，２，３．・・・、８，９，１０番目の工程に対
応している。

そして、Ｃ＝０．１、つまり、加速判定後の各気筒の第
１，２番目のエンジン工程では、エンジンの加速時に生
じるノッキング理由のうちの、第１の理由と第２の理由
とに共に対処しうるように。

大きなリタード量Ｒ（第１のリタード量Ｒ１＝８）に設
定し、Ｃ＝２．３、つまり、加速判定後の各気筒の第３
，４番目のエンジン工程では、エンジンの加速時に生じ
るノッキング理由のうちの、第１の理由に対処しうるよ
うに、第１のリタード量よりも小さな中程度のリタード
量Ｒ（第２のリタード量Ｒ２＝４）に設定して、Ｃ＝４
以降では、つまり、加速判定後の各気筒の第５番目のエ
ンジン工程以降では、急激な進角量補正を避けるために
。

徐々にリタード量を減少させて、Ｃ＝７でリタード量Ｒ
を０としている。

そして、第８図中の実線Ｌ□は、表１のりタートシーケ
ンスに対応したものである。なお、表１のシーケンスは
、４気筒エンジンに関するものであり、エンジンの気筒
数に応じてこのシーケンスは適宜変更される。なお、第
８図において横軸に、時間がとられているが、この時間
目盛は、エンジンの工程に対応したものであり、エンジ
ンの作動速度によっては時間目盛間隔は実際の時間に対
して線形とはならない。

吸気温補正マツプＭＰ７は、吸気温ＡＴと遅角。

進角量θＡＴとの関係を記憶しており、その関係は、吸
気温ＡＴが低いところと、高いところとで、遅角させ、
吸気温ＡＴが中くらいのところでは０となっている。

アイドル安定化補正マツプＭＰ８としては、例えば比例
制御（Ｐ制御）用と微分制御（Ｄ制御）用とがあるが、
Ｐ制御用は、エンジン回転数Ｎｅと点火時期情報θＩＤ
Ｐとの関係を記憶しており、その関係は、エンジン回転
数Ｎｅがｒｓｃ（アイドルスピードコントロール）目標
エンジン回転数設定手段７３で設定されるＩＳＣ目標エ
ンジン回転数Ｎｅ、よりも高いと、遅角させ、エンジン
回転数ＮｅがＩＳＣＳＣ目標ニンジン数Ｎｅｏよりも低
いと、進角させるようになっている。また、Ｄ制御用は
、エンジン回転数変化ΔＮｅと点火時期情報θよりＤと
の関係を記憶していて、その関係は、エンジン回転が上
がっている状態で、遅角させ、エンジン回転が下がって
いる状態で、進角させるようになっている。なお、いず
れもハンチング防止のため、不感帯が設けられている。

また、基本点火時期設定手段５８からの基本点火時期デ
ータθ。と水温補正手段５９からの水温補正データθＷ
Ｔは加算手段６３で加算され、加速時補正手段６０から
の加速時補正データθＡＣと吸気温補正手段６１からの
吸気温データθＡＴは加算手段６４で加算され、この加
算手段６４からのデータ（θＡｃ＋θＡＴ）　鵜、運転
状態補正手段６９によって、エンジン運転状態によって
適宜の補正を施されるようになっている。

さらに、運転状態補正手段６９からのデータは、加算手
段６５によって、加算手段６３からのデータ（０Ｏ＋θ
ｗｒ）に加算されるようになっている。

この加算手段６５からのデータは、加算手段６６にて、
更にアイドル安定化補正手段６２からのアイドル安定化
データθよりＰｙ　θよりＯと足し合わせられて、タイ
ミング制御部６８へ送られるようになっている。

なお、アイドル安定化補正手段６２と加算手段６６との
間には、スイッチ６７が介装されており、このスイッチ
６７は、アイドルスイッチ１５がエンジンアイドル時に
オンになると、閉じ、それ以外で開いている。

また、タイミング制御部６８は、上記の基本点火時期デ
ータθ。に種々の補正データ（（１ｗｒ＋θＡｃｅ　θ
ＡＴ＋　θよりＰ＋　θよりＤ）を加味したデータから
点火時期を決定するもので、第５図（ｂ）の点火時期決
定手段５６の一部を構成する。

ところで、第３図に示すごとく、ＣＰＵ２７からは燃料
噴射用制御信号がインジェクタドライバ３４を介して出
力され、例えば４つのインジェクタ８を順次祁動させて
ゆくようになっている。

かかる燃料噴射制御（インジェクタ駆動時間制御）のた
めの機能ブロック図を示すと、第４図のようになる。す
なわちソフトウェア的にこのＥＣＵ２３を見ると、この
ＥＣＵ２３は、まずインジェクタ８のための基本駆動時
間ＴＢを決定する基本駆動時間決定手段３５を有してお
り、この基本原動時間決定手段３５は、吸入空気量／エ
ンジン回転数（Ａ　／　Ｎ　ｅ　）で決まる１次元の基
本駆動時間データ（Ｔｎ）ｉ　［＝　Ｆ　（Ａ　／　Ｎ
　ｅ）コ　（ここで、ｉは正の整数）を基本駆動時間マ
ツプＭＰＩに記憶している基本駆動時間記憶手段を有し
ており、更にこの基本駆動時間決定手段３５は、エアフ
ローセンサ１１．クランク角センサ（エンジン回転数セ
ンサ）２１等から信号を受けて基本駆動時間マツプＭＰ
ＩからＡ　／　Ｎ　ｅで決まる基本駆動時間データを読
み出しこの読み出されたデータを現在のエンジン運転状
態にあった基本駆動時間Ｔ、として決定する手段を有し
ている。なお、基本駆動時間決定手段３５としては、基
本駆動時間マツプＭＰＩを持たないで、Ａ　／　Ｎ　ｅ
に所要の係数ａを掛けて基本駆動時間ＴＢ　［＝ａ　（
Ａ／Ｎｅ）コとするものでもよい。

また、エンジン回転数とエンジン負荷（上記Ａ／Ｎｅ情
報はエンジン負荷情報を有する）とに応じた補正係数Ｋ
　ＡＦｌを設定して空燃比補正を行なう空燃比補正手段
３６および０２センサフイ一ドバツク時に補正係数ＫＡ
Ｆｚを設定して補正を行なう０２センサフイ一ドバツク
補正手段３７が設けられており、空燃比補正手段３６と
０２センサフイ一ドバツク補正手段３７とは相互に連動
して切り替わるスイッチング手段３８．３９によって択
一的に選択されるようになっている。

そして、この空燃比補正手段３６は、吸入空気量／エン
ジン回転数（Ａ／Ｎｅ）とエンジン回転数Ｎとで決まる
２次元の補正係数データ（ＫＡＦ□）ｉｊ（ここで、ｌ
＋　ｊは正の整数。以下、同じ）を補正係数マツプＭＰ
２に記憶している補正係数記憶手段を有しており、更に
この空燃比補正手段３６は、エアフローセンサ１１．ク
ランク角センサ（エンジン回転数センサ）２１等から信
号を受けて補正係数マツプＭＰ２からＡ　／　Ｎ　ｅと
エンジン回転数Ｎｅとで決まる補正係数データを読み出
しこの読み出されたデータを現在のエンジン運転状態に
あった補正係数ＫＡＦ工として決定する手段を有してい
る。

さらに、エンジン冷却水温に応じて補正係数ＫＷＴを設
定する冷却水温補正手段４０．吸気温に応じて補正係数
ＫＡＴを設定する吸気温補正手段４１、大気圧に応じて
補正係数ＫＡＰを設定する大気圧補正手段４２．加速増
量用の補正係数ＫＡＣを設定する加速増量補正手段４３
．バッテリ電圧に応じて駆動時間を補正するためデッド
タイム（無効時間）ＴＤを設定するデッドタイム補正手
段４４が設けられており、最終的にはインジェクタ８の
駆動時間’ｒＩＮＪをＴａＸＫｗｒＸＫＡＴＸＫＡＰＸ
ＫＡＣＸ　（ＫＡｒｘまたはＫＡＦ２）　＋ＴＤとおい
て、この時間ＴＩＮＪでインジェクタ８を駆動している
。

なお、ＣＰＵ２７からはエアフローセンサ１１の故障時
にその旨の信号が出力されるが、この信号は第３図に示
すごとくアラームランプ７０へ出力されるようになって
いる。

次に、上記の点火およびインジェクタ駆動のための制御
要領を示す。この場合の制御タイミングは、１８０°毎
のクランクパルスの割込みによって決定されるが、まず
点火時期の制御に際しては。

点火時期決定手段５６（タイミング制御部６８）のアド
レスＳＴＩのデータ（基本点火時期データに種々の補正
を施したデータ）をプリセット値Ｍ１として点火ドライ
バ５３の第１プリセツトカウンタ５３６にセットし、閉
角度決定手段５７のアドレスＳＴ２のデータ（閉角度デ
ータ）をプリセット値Ｍ２としての点火ドライバ５３の
第２プリセツトカウンタ５３７にセットし、その後クロ
ックパルスのゲート（ＡＮＤゲート５３４，５３５）を
開放して各プリセットカウンタ５３６，５３７にカウン
トダウン指令を出す。これにより、プリセット値Ｍ１に
対応する時間後にパワートランジスタ５２がオフして所
要の点火プラグ１８がスパークし、その後第２プリセツ
トカウンタ５３７がゼロになると、パワートランジスタ
５２がオンして点火コイル５１を充電する。

そして、加速時補正手段６０では、第９図（ａ）、（ｂ
）に示すように補正が実行される。

つまり、加速判定手段７２で、スロットル開度変化演算
手段７１で算出されたスロットル開度変化の値（Δθ）
を基準値α１（α、〉Ｏ）と比較し（ステップｂ１）、
この結果、ΔＯが基準値α□よりも大きい時には、エン
ジンが加速状態にあると判定されて、工程カウンタのカ
ウント数Ｃを０にリセットする（ステップｂ３）。また
、加速判定手段７２で、スロットル開度変化の値Δθを
減速状態の基準値−α２（α２〉０）と比較しくステッ
プｂ２）、Δθが基準値−α２よりも小さい時には、エ
ンジンが減速状態にあると判定されて、カウント数Ｃを
所定値（ここでは１０）にセットする（ステップｂ４）
。また１、スロットル開度変化の値Δθが、（−α２≦
Δｅ≦α、）であれば、カウント数Ｃは変化しない。

さらに、この加速時補正手段６０では、第９図（ｂ）の
フローチャートに示すように、各気筒の各工程ごと（ク
ランク角１８０°ごと）に、第９図（ｂ）のフローチャ
ートに示すようにして、リタード量を設定する。

つまり、まず、上述のごとく決定するカウント数Ｃが１
０であるか判定しくステップｃ１）、ここでカウント数
Ｃが１０でない場合には［この場合、第９図（ａ）から
もわかるようにカラン１へ数ＣはＯとなる。］、リター
ドｆｆ１Ｒをカウント数Ｃに基づく関数ｆ　（Ｃ）で設
定する（ステップｃ２）。

そして、このリタード量Ｒに基づいて進角量を遅角補正
する。また、カウント数Ｃが１０の場合には、リタード
されない。

関数Ｒ＝ｆ（Ｃ）は、加速時用点火時期補正量設定手段
７２において、例えば１表１のりタートシーケンスのよ
うに設定され、進角量の遅角補正は、このシーケンスに
基づく。

そして、Ｃ＝Ｏ，ｉ、つまり、加速判定後の各気筒の第
１，２番目のエンジン工程では、大きな第１のリタード
量Ｒ□＝８によって、エンジンの加速時に生じるノッキ
ング理由のうちの、第１の理由と第２の理由とに共に対
処し、Ｃ＝２．３、つまり、加速判定後の各気筒の第３
，４番目のエンジン工程では、第１のリタード量よりも
小さな中程度の第２のリタード量Ｒ２＝４によって、エ
ンジンの加速時に生じるノッキング理由のうちの、第１
の理由に対処する。ついで、Ｃ＝４以降では。

つまり、加速判定後の各気筒の第５番目のエンジン工程
以降では、既にノッキング理由は解消されているが、急
激な進角量補正を避けるために、徐々にリタード量を減
少させて、Ｃ＝７でリタード量ＲをＯとする。

この結果、第８図中の実線Ｌ工のごとく、破線で示す加
速開始後所要時間だけ一定量だけリタード量をとって所
要時間経過後にリタード量を漸減させていく場合と比べ
、不要な遅角量補正が解消され、また、より速く遅角補
正を終了でき、加速時に必要とするトルクの増加を妨げ
ることなく、加速開始時のノッキングが防止される。

なお、表１のシーケンスは、４気筒エンジンに関するも
のであり、エンジンの気筒数に応じてこのシーケンスは
適宜変更される。例えば、６気筒エンジンであれば、Ｃ
＝２〜５の間、第２のリタード量Ｒ２＝４で補正する。

また、カウント値Ｃの初期値は、１０以外に所望の補正
具合により適宜設定しうるものである。

そして、リタード量Ｒを示す数字は、そのリタードレベ
ルを便宜的に示すもので、はぼこれに応じた適宜の遅角
補正を施すようにする。

いっぽう、Δθをより細かく分類し、リタード関数Ｒ＝
ｆ　（Ｃ）をＲ＝ｆよ（ｃ）、Ｒ＝ｆ２（ｃ）・・・と
いうように複数設けて、加速状態に応じて、加速量が大
きければより大きなリタードレベルとしく第８図中のＬ
□参照）、加速量がそれほど大きくなければより中程度
または小さなリタードレベルとするように微調整するこ
とも考えられる（第８図中のＬ２．、Ｌ３参照）。

一方、インジェクタ坊区動に際しては、前回のクランク
パルスと今回のクランクパルスとの間に発生したカルマ
ンパルス間の周期データに基づいてクランク角１８００
あたりの吸入空気量データを求め、アドレスＱＣＨに入
力する。

その後は、このＱＣＲのデータに基づいて基本駆動時間
ＴＢが設定される。その後は、インジェクタ駆動時間Ｔ
ＩＮＪをＴＢＸＫｗＴＸＫＡＴＸＫＡＰＸＫＡＣＸ（ア
ドレスＫＡＦのデータ）＋’ｒＤから演算により求め、
このＴ工ＮＪを噴射タイマにセットしたのち、この噴射
タイマをトリガすることが行なわれている。そして、こ
のようにトリガされると１時間Ｔ　ＩＮＪの間だけ燃料
が噴射されるのである。

このようにして、空燃比制御や点火時期制御を実行する
ことができるのである。

今１点火時期制御に着目すると、点火時期マツプＭＰ３
は、吸入空気量／エンジン回転数、即ち体積効率とエン
ジン回転数Ｎｅとがわかれば、マツプ値から基本点火時
期θ。が決まるようになっていて、この体積効率の値は
、従来のものと異なり、予め大気圧補正が施されている
。即ち、体積ベースの体積効率Ｅ　ＶＶＯＬＵＭＥにつ
いて、予め大気圧補正のみを施したものＥｖｐを使って
マツプ化しているということができる。これにより、例
えば大気圧の低い高地においても、出力低下を招くこと
がない。すなわち、大気圧が下がると、従来例のところ
で説明したように、第７図に示すノック臨界ラインに１
は矢印β方向にシフトしていくゆくが、この場合のＥｖ
ｐは大気圧補正を施されているので、Ｅｖｐは下がらな
い。従って、このときエンジンの出力は低下しないので
ある。

そして、この場合は、エンジンの全運転ゾーンについて
、大気圧補正を施されているのと等価であるので、基本
点火時期マツプＭＰ３だけて、エンジンの運転ゾーンの
すべてをカバーすることができるのである。

また、エアーフローセンサ１１という体積流量センサに
基づく点火時期制御を行なっているので、小さい吸気温
補正（補正しなくてもよい場合もある）を施すだけで、
吸気温上昇時のノッキングを十分に回避できるのである
。

なお、ＥｖｐとＮｅとを変数とするマツプを用いる代わ
りに、Ｅｖｐと基本点火時期情報Ｏ９、との関係を規定
する１次元マツプと、Ｎｅと点火時期情報θ。２との関
係を規定する１次元マツプとを用意して、これらのマツ
プの基本点火時期情報θ。１゜θ。２から基本点火時期
情報θ。を求めてもよい。

また、本発明は、ディストリビュータを使用せず、すべ
て半導体スイッチング素子のスイッチング動作によって
、点火プラグへの分配を行なう低圧配電方式の点火装置
にも適用できることはいうまでもない。

なお、本発明はＭＰ１方式のエンジンシステムのほか、
ＳＰＩ方式（シングルポイント燃料噴射方式）のエンジ
ンシステムにももちろん適用できる。

［発明の効果］ 以上詳述したように１本発明のエンジンの点火時期制御
装置によれば、点火手段を有するエンジンの運転状態に
応じて基本点火時期を設定する基本点火時期設定手段と
、上記エンジンの加速時に上記基本点火時期を補正する
ための加速開始後の時間と関数関係にある加速時用点火
時期補正量を設定する加速時用点火時期補正量設定手段
とをそなえるとともに、上記エンジンの運転状態に応じ
て求められた上記の基本点火時期および加速時用点火時
期補正量に基づき上記点火手段を作動させる制御手段を
そなえ、上記加速時用点火時期補正量が、加速開始の初
期に第１のリタード量をとり。

上記加速開始から所要時間経過すると上記第１のリター
ド量よりも小さい第２のリタード量をとり、更に所要時
間経過すると、上記第２のリタード量を漸減させていく
ように設定されているという簡素な構成で、エンジンの
速やかな加速をできるだけ妨げないようにしながら、加
速時のノッキングを確実に防止でき、滑らかな加速が実
現するという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１〜９図は本発明の一実施例としてのエンジンの点火
時期制御装置を示すもので、第１図はその制御ブロック
図、第２図は本装置を有するエンジンシステムを示す全
体構成図、第３図は上記エンジンシステムの制御ブロッ
ク図、第４図は上記エンジンシステムの燃料制御ブロッ
ク図、第５図（ａ）はその点火ドライバの電気回路図、
第５図（ｂ）はその点火時期用の概略制御ブロック図、
第６図はその体積効率の決定の仕方を説明するためのフ
ローチャート、第７図はノック臨界ラインとＭＢＴライ
ンとの関係を縦軸に体積効率をとり横軸に点火時期をと
って示すグラフ、第８図はその加速時補正マツプの拡大
図、第９図（ａ）、（ｂ）はともにその加速時補正手段
における補正手順を示すフローチャートである。 １・−燃焼室、２・・−吸気通路、３・−排気通路、４
・−吸気弁、５・・−排気弁、６−エアクリーナ、７−
スロットル弁、８・・・電磁弁（インジェクタ）、９−
・・触媒コンバータ、１０−・Ｉ　Ｓ　Ｃモータ、１１
−・エアフローセンサ（体積流量計）、１２−・吸気温
センサ、１３・・・・大気圧センサ、１４・−スロット
ルセンサ、１５−・アイドルスイッチ、１６・−モータ
ポジションセンサ、１７−酸素濃度センサとしての０２
センサ、１８−点火手段を構成する点火プラグ、１９−
水温センサ、２０−・−スタータスイッチ、２１−クラ
ンク角センサ（エンジン回転数センサ）、２２−・−Ｔ
ＤＣセンサ、２３・−電子制御ユニット（ＥＣＵ）、２
１−＝バッテリ、２５−・−バッテリセンサ、２６・−
・イグニッションスイッチ（キースイッチ）、２７・−
・・ＣＰＵ、２８．２９−・入力インタフェイス、３０
−Ａ／Ｄコンバータ、３１−−　ＲＯＭ、３２・・−Ｒ
ＡＭ、３３・・・バッテリバックアップＲＡＭ　（ＢＵ
ＲＡＭ）　、３４・・−インジェクタドライバ、３５−
・・基本駆動時間決定手段、３６・・−空燃比補正手段
、３７・−０２センサフイ一ドバツク補正手段、３８．
３９〜・・スイッチング手段、４Ｃ１−一冷却水温補正
手段、４１・−・吸気温補正手段、４２−大気圧補正手
段、４３・・・加速増量補正手段、４４−デッドタイム
補正手段、５０−・ディストリビュータ、５１・−・点
火コイル、５２・−・点火時期制御用パワートランジス
タ、５３−点火ドライバ、５４・・−点火時期データ記
憶手段、５５・−閉角度データ記憶手段、５６　・−・
点火時期決定手段、５７−・−２開角度決定手段、５８
・−・点火時期設定手段（点火時期算出手段）、５９−
・−水温補正手段、６０−・−加速時用点火時期補正量
設定手段としての加速時補正手段、６１・・−・吸気温
補正手段、６２・−・・アイドル安定化補正手段、６３
〜６６−・加算手段、６７・・・スイッチ、６８−・−
制御手段を構成するタイミング制御部、６９−運転状態
補正手段、７ｏ・−アラームランプ、７１−・・・スロ
ットル開度変化演算手段、７２−加速判定手段、７３・
−ｒｓｃ目標目標エッジ２回転数設定 ップフロップ、５　３　４　、　５　３　５−＝ＡＮＤ
ゲート、５　３　６−・−第１プリセツトカウンタ、５
　３　７　−第２プリセツトカウンタ、５　３　８−＝
クロックジェネレータ、Ｅ・−エンジン、ＭＰｌ・−基
本駆動時間マツプ、Ｍ　Ｐ　２　・−・空燃比マツプ、
Ｍ２Ｓ・−基本点火時期マツプ、ＭＰ４−・−閉角度マ
ツプ、Ｍ　Ｐ　５　・・−水温補正マツプ、Ｍ　Ｐ　６
−・加速時補正マツプ、ＭＰ７−吸気温補正マツプ、Ｍ
Ｐ８−アイドル安定化補正マツプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 点火手段を有するエンジンの運転状態に応じて基本点火
   時期を設定する基本点火時期設定手段と、上記エンジン
   の加速時に上記基本点火時期を補正するための加速開始
   後の時間と関数関係にある加速時用点火時期補正量を設
   定する加速時用点火時期補正量設定手段とをそなえると
   ともに、上記エンジンの運転状態に応じて求められた上
   記の基本点火時期および加速時用点火時期補正量に基づ
   き上記点火手段を作動させる制御手段をそなえ、上記加
   速時用点火時期補正量が、加速開始の初期に第１のリタ
   ード量をとり、上記加速開始から所要時間経過すると上
   記第１のリタード量よりも小さい第２のリタード量をと
   り、更に所要時間経過すると、上記第２のリタード量を
   漸減させていくように設定されていることを特徴とする
   、エンジンの点火時期制御装置。