JPH01190968A - エンジンの始動制御装置 - 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、エンジンの始動制御装置に関するものである
。

（従来技術） 一般に、エンジンの最良の点火時期は、混合気の圧縮が
完了しピストンが上死点に達した瞬間である。しかし、
実際には電気的機械的な遅れや燃焼遅れなどの要素によ
る時間的なズレを避けることはできない。

そこで、実際の点火時期の設定制御は、上記ピストンの
圧縮上死点の少し前のクランク角に設定されるようにな
っている。

このようにして設定される点火時期は、またエンジン回
転数やエンジン負荷によって異ってくる。

例えばエンジン回転数が上昇すると当然それに比例して
エンジンの燃焼速度は速くなるが、一方管火遅れ（着火
待ち時間）の方はエンジン回転数が上昇しても変化しな
いので回転数の上昇分だけ点火時期を早めて燃焼タイミ
ングを早くすることが必要になってくるとともに、また
エンジン負荷が減少すると吸気量ら減少し、当然エンジ
ン燃焼室内の圧縮圧、圧縮温度も低下する。その結果、
上記着火遅れ時間が長くなり、燃焼速度も遅くなる。

従って、点火時期を早めることが必要となる。

このため、一般にエンジンのディストリビュータには、
上述のようなエンジン回転数の上昇に応じて点火時期を
進める遠心式点火進角装置や吸気負圧の低下に応じて点
火時期を進めるバキューム式点火進角装置が一緒に組み
込まれている。

そして、上記遠心式点火進角装置は、例えば上記ディス
トリビュータのディストリビュータ・シャフトとともに
回転するガバナ・プレート（タイミングプレート）にウ
ェート・サポート・ピンがあり、このピンを支点にして
回転による遠心力でその一端が外側に開くようになって
いる。

一方、ディストリビュータ・カムはディストリビュータ
・シャフトにはめ込まれ、カム・ドライビング・プレー
トの係合部又は窓部等にガバナ・ウェートのカム・ドラ
イビング・ピンが係合されている。したがって、ガバナ
・ウエートの一端が遠心力で開くと、上記ディストリビ
ュータ・カムが動かされることになり、該ディストリビ
ュータ・カムは上記ディストリビュータ・シャフトに対
して若干口ることになる。このようにして、エンジンの
カム・シャフトとディストリビュータ・カムの突起との
位置関係がずれることになり、それがピストンの位置（
ポイントの開く時間）に対して高速回転になる（ガバナ
・ウェートの広がりが大きくなる）はど早くなり、点火
早め（点火時期アドバンス）の目的を達成する。

上記遠心力によるガバナ・ウェートの広がりに対抗する
力は、ガバナ・スプリングであるから、点火早め角度の
遅早は、結局このガバナ・スプリングの力に左右され、
弱いほど進角が進むことになる（例えば実開昭５９−１
４４２７７号公報参照）。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記のようなガバナ・ウエートを用いた遠心
式の進角装置では、エンジン始動時初期にノッキングが
発生する問題がある。これは、該エンジン始動時には当
該エンジンはスタータモータによって駆動されるクラン
キング回転状態となる訳であるが、このクランキング回
転初期（特に１回転目から５回転目程度まで・・・第４
図参照）は、上記スタータモータの駆動力により上記ガ
バナ・ウェートに一時的に大きな遠心力が作用するので
、同第４図に示すようにそれ以後の安定回転に入った場
合よりも点火時期が異常にアドバイスされてしまうこと
による。すなわち、一般にスタータモータは、その性格
上特に始動時の起動力が大きくなるように通常３０秒定
格程度に設計されており、エンジンに対して急激に大き
なトルクを与えて回転させることになる。従って、この
結果、上記クランキング初期に特に遠心力が大きくなる
ことと、またそれにより上記ガバナ・スプリングが急激
に伸びることによって上記事象が発生する。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の問題点を解決することを目的としてな
されたもので、エンジンの回転数に応じて点火進角を制
御する遠心式点火進角装置を備えてなるエンジンにおい
て、点火禁止手段を設け、上記エンジンの始動開始後所
定時間内は上記エンジンの点火を禁止するようにしてな
るものである。

（作　用） 上記本発明の問題点解決手段によると、遠心式点火進角
装置を備えエンジンの回転数に応じて点火進角を制御す
るようになすとともに、さらに当該エンジンへの点火状
態を禁止する点火禁止手段を設けて上記エンジンの始動
開始後所定時間内は上記エンジンへの点火を禁止するよ
うにしているから、本来ノヅキングが発生するような遠
心式点火進角装置の回転不安定領域ではエンジンへの点
火がなされないようになり、遠心式点火進角装置が正常
な進角制御を行ない得る安定回転領域に入って初めて実
際にエンジンの始動がなされるようになる。

（実施例） 先ず、第２図および第３図は、本発明を自動車用のガソ
リンエンジンに実施した場合における同エンジンの始動
制御装置を示すものであり、第２図は上記実施例装置の
制御システムの概略図、第３図は同制御システムにおけ
るエンジンコントロールユニットのエンジン始動時に於
ける点火時期制御動作を示すフロヂャートである。

先ず、最初に第２図を参照して本発明実施例の上記制御
システムの概略を説明し、その後要部の制御動作を説明
する。

第２図において、先ず符号ｌはエンジン本体であり、吸
入空気はエアクリーナ３０を介して外部より吸入され、
その後エアフロメータ２、スロットルチャンバ３を経て
シリンダに供給される。また燃料は燃料ポンプ１３によ
り燃料タンクＩ２からエンジン側に供給されてフューエ
ルインジェクタ５により噴射されるようになっている。

そして、走行時における上記シリンダへの吸入空気の量
は、上記スロットルチャンバ３内に設けられているスロ
ットル弁６によって制御される。スロットル弁６は、ア
クセルペダルに連動して操作される。

なお、上記スロットルチャンバ３には、上記スロットル
弁６をバイパスしてバイパス吸気通路７が設けられてお
り、該バイパス吸気通路７にはアイドル時に於けるエン
ジン回転数制御のための吸入空気量調整手段となる電流
制御型電磁弁（ＩｓＣバルブ）８が設けられている。

また、符号１０は、３元触媒コンバータ１１を備えた排
気管を示している。

一方、符号夏４は、上記エンジン本体１のシリンダヘッ
ド部に設けられた点火プラグであり、該点火プラグＩ４
には点火進角制御用の従来と同様の遠心式点火進角装置
およびバキューム式点火進角装置を各々組込んだディス
トリビュータ１７、イグナイタ１８を介して所定の点火
電圧が印加されるようになっており、この点火電圧の供
給状態そのらの（ＯＮ・ＯＩ？’Ｆ’）並びに供給時（
ＯＮ時）の印加タイミング、すなわちイグナイタ１８の
ＯＮ・ＯＦＦとイグナイタＯＮ時に於ける点火時期タイ
ミングは上記ＥＣＵ９より上記イグナイタ１８に供給さ
れるＯＮ・ＯＦＦ信号並びにＯＮ信号時に於ける点火時
期制御信号ｔｇｔによってコントロールされる。また、
符号１９は、上記エンジン本体Ｉのシリンダブロック部
に設けられたノッキング制御用のノブクセンサであり、
エンジンのノッキングの発生強度に応じた電圧出力Ｖ。

を出力し上記ＥＣＵ９に入力する。さらに、符号２０は
エンジンの負荷量を検出するブースト圧センサ２０であ
り、当該エンジンの負荷量に対応したエンジンブースト
圧Ｂを検出して上記ＥＣＵ９に入力する。

上記ＥＣＵ９は、例えばＩｆｆ部であるマイクロコンピ
ュータ（ＣＩ’Ｕ）を中心とし、機能的に燃料噴射量制
御回路、点火時期制御回路、メモリ（ＲＯＭお上びｒＬ
ＡＭ）、インタフェース（Ｉｌｏ）回路などを備えて構
成されている。そして、このＥＣＵ９の上記インタフェ
ース回路には上述の各検出信号の他の例えば図示イグニ
ッションキースイッヂＩｇｋからのＩｇＯＮ信号並びに
スタ−タスイッチＳ　Ｗ　Ｓ　ＴのＯＮによるエンジン
始動信号（Ｅ　ＣＵトリガー）、エンジン回転数センサ
（クランク角センサ）１５からのエンジン回転数検出信
号（クランク角信号）Ｎｅ、水温サーミスタ１６により
検出されたエンジンの冷却水温度の検出信号Ｔｗ、例え
ばスロットル開度センサ４により検出されたスロットル
開度検出信号ＴＶＯ、エアフロメータ２によって検出さ
れた吸入空気量検出信号Ｑ等の通常のエンジンコントロ
ールに必要な各種の検出信号も含めて各々入力される。

そして、図示は省略するが上記エンジン本体ｌの回転軸
側フライホイールには、エンジン始動装置としてのスタ
ータモータ（セルモータ）の駆動軸が所定の歯車機構を
介して接続されており、当該エンジンのスタータスイッ
チ５ＷｓｔのＯＮ時に当該スタータモータによってフラ
イホイールが回転されて、回転駆動せしめられるように
なっている。

次に、上記エンジンコントロールユニット９によるエン
ジン始動時に於ける上記エンジンの点火状態の制御動作
について第３図のフローチャートを参照して詳細に説明
する。

先ずステップＳｌにて上記イグニッションキースイッヂ
ＩｇｋをＩｇＯＮにして当該エンジンのＥＣＵ９等に電
源を供給する。次にステップＳ、に進んで、上記水温サ
ーミスタ１６で検出したエンジン冷却水温Ｔｗの値が、
−船釣にノブキングが発生し易い状態となる°所定水温
、例えば５０℃を越えるような温間状態となっているか
否か、を判定す仝。その結果、ＹＥＳの場合は更にステ
ップＳ３に進んで念のためバッテリＥの充電状態が充分
な動作上の信頼性を得ることができる９０％以上の充電
状態にあるか否かを判断する一方、Ｎ０の場合の冷間時
には、エンジン始動性能の方を優先するために、そのま
まステップＳＩＯに進んで通常通りエンジンの点火を行
って直ちにエンジンを始動する。上記ステップＳ、でＮ
ｏの場合にも同様である。ステップＳ、でＮｏの場合、
すなわちバッテリ電圧Ｖａが低い場合には、スタータモ
ータの起動力が弱く異常アドバンスは生じにくい。

他方、上記ステップＳ３でもＹＥＳの場合には、先ずス
テップＳ、で後述するエンジンの始動開始後（スタータ
スイッチＳ　Ｗ　８　ＴのＯＮ後）所定時間ｔＭ内上記
エンジン側イグナイタ１８への電源をＯｆ”　Ｆにする
ためのタイマーＴＭを上記所定設定時間ＬＭにセットし
、その上でステップＳ、に進む。

ステップＳ、では、上記イグニッションキースイッチＩ
ｇｋが、ＩｇｏＮから更１こスタータスイッチ５Ｗｓｔ
ＯＮまで回されたことを判定、すなわち具体的にエンジ
ンの始動操作がなされたか否かをＹＥＳとなるまで繰り
返し判定する。

その結果、ＹＥＳの場合には、ステップＳ、に進んで先
ず上記タイマーＴＭをＯＮ（トリガー）にすると同時に
、ステップＳ７で上記イグナイタ１８への電源を強制的
にＯＩ？Ｆにして次のステップＳ、で上記タイマーＴＭ
の設定時間【Ｍが経過して当該タイマーＴｔａＭＯＦＦ
になるまでの間（Ｌａ＋ミリ秒間）は上記エンジンの点
火プラグＩ４への点火信号の供給を停止してエンジンの
始動を実質的に禁止する。

上記設定時間ｔｎは、例えば第４図に示すように、先に
従来技術の項で述べたような遠心式進角装置の不安定回
転領域（クランク回転の１回目から５回目まで）を充分
にカバーして、なおかつ始動時の始動性能を害しない範
囲で設定されている。この結果、上記のように遠心式進
角装置のガバナ特性上の欠点から生じるエンジン始動時
初期のノブキング並びにそれに伴って生じていた異音は
確実に解消することができる。

そして、上記設定時間Ｌｍが過ぎて上記タイマーＴＭが
ＯＦＦになると、ステップＳ８で初めてそれまで強制的
にＯＦＦにされていたイグナイタ１８に電源が供給され
、ステップ、。でエンジンに点火する。

（発明の効果） 本発明のエンジンの始動制御装置は、以上に説明したよ
うに、エンジンの回転数に応じて点火進角を制御する遠
心式点火進角装置を備えてなるエンジンにおいて、点火
禁止手段を設け、上記エン　−ジンの始動開始後所定時
間内は上記エンジンの点火を禁止ずろようにしたことを
特徴とするものである。

すなわち、該本発明の構成では遠心式点火進角装置を備
えエンジンの回転数に応じて点火進角を制御するように
なすとともに、さらに当該エンジンへの点火状態を禁止
する点火禁止手段を設けて上記エンジンの始動開始後所
定時間内は上記エンジンへの点火を禁止するようにして
いるから、本来ノブキングが発生するような遠心式点火
進角装置の回転不安定領域ではエンジンへの点火がなさ
れないようになり、遠心式点火進角装置が正常な進角制
御を行ない得る安定回転領域に入って初めて実際にエン
ジンの始動がなされるようになる。

従って、上記本発明のエンジンの始動制御装置によると
、従来のようなエンジン始動時のノッキングの発生、ま
たそれによる耳障りなエンジン異音の発生を確実に解消
することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のクレーム対応図、第２図は、本発明
の実施例に係るエンジンの始動制御装置のコントロール
システム図、第３図は、同制御装置の動作を示すフロチ
ャート、第４図は、同実施例に於ける制御動作特性を示
すタイムチャートである。 ！・・・・・エンジン本体 ２・・・・・エアフロメータ ５・ｅ・Φ・フューエルインジェクタ ６・・・・・スロットル弁 ９・−・・・エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ） １２・・・・燃料タンク １４・・・・点火プラグ ｌ５・・・・エンジン回転１１ｔｙ７す（クランク角セ
ンサ） １７・・・・ディストリビュータ １８・・・・イグナイタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、エンジンの回転数に応じて点火進角を制御する遠心
   式点火進角装置を備えてなるエンジンにおいて、点火禁
   止手段を設け、上記エンジンの始動開始後所定時間内は
   上記エンジンの点火を禁止するようにしたことを特徴と
   するエンジンの始動制御装置。