JPH01280678A - 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〕 この発明は内燃機関の点火時期制御装置に係り、特にノ
ッキングの程度により点火時期を制御して内燃機関の保
護を果し得る内燃機関の点火時期制御装置に関する。

〔従来の技術〕

内燃機関は、運転状態や混合気空燃比等の種々の要因に
より要求する点火時期が変化する。このような内燃機関
の要求する点火時期を満足するために、点火時期制御装
置を設けている。ごの点火時期制御装置には、内燃機関
の回転数や吸気管圧力、吸入空気量等を点火時期の決定
因子としてこれから機械的に点火時期を制御するものや
、各種センサにより電気的に制御するものがある。

このような点火時期制御装置においては、例えば特開昭
６２−１８９３７０号公報に開示されている。この公報
に記載のものは、ノッキングの強度に応じて微少遅角さ
せる速度を速めることにより、内燃機関の要求進角値に
達するまでの時間を短縮させ、燃費と運転性とを向上さ
せるものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、従来において、燃料であるハイオクガソリン
用に製造された市販車はないので、レギュラーガソリン
のみでノッキング制御を考慮しておけばよかった。即ち
、第６図に示す如く、機関回転数が所定値未満のノッキ
ング検出可能領域Ｇにおいては、ノッキング量に応じて
点火時期を遅角制御するので、通常ノッキング無時の設
定点火時期をノッキングゾーンに近接させることができ
る。つまり、第７図に示す如く、周波数ｆＯにおいてノ
ッキングしていない時のノッキングゾンザからの出力信
号Ａとノッキングしている時のノックセンサからの出力
信号Ｂとの差ｄ１が比較的大であるので、設定点火時期
をノッキングゾーンに近接することができる。

しかしながら、機関回転数が所定値以上となり、振動や
ノイズ等が大となったノッキング検出不可能領域におい
ては、内燃機関の保護のために、通常ノッキング無時の
点火時期をノッキングゾーンから離して設定する必要が
あった。つまり、ノッキング検出不可能領域になると、
第８図に示す如く、周波数ｆｏにおいてノッキングして
いない時のノックセンサからの出力信号へとノ・７キン
グしている時のノックセンサからの出力信号Ｂとの差ｄ
２が小さくなってしまい、このため、機関回転数及び負
荷の増大に伴い、内ｆｆ［関のシリンダブロックに取付
けられたノックセンサからの出力信号中のノイズが増大
し、ノッキング信号がノイズにうもれてしまい、ノッキ
ングを正確に検出することができなくなるという不都合
があった。

この不都合を解消するために、第６図に示す如く、ノッ
キング検出不可能領域Ｈにおいては、外気条件の変化等
を考慮し、内燃機関の保護及びノッキング音の発生を低
減するために、設定点火時期をノッキングゾーンから遅
角側に設定する必要がある。この結果、絞り弁全開時に
おりる機関性能への影響が大きく、機関性能を充分に発
揮させることができず、もって機関性能が低下するとい
う不都合を招いた。

〔発明の目的〕

そこでこの発明の目的は、上述の不都合を除去すべく、
ノッキングの程度により点火時期を制御するとともに、
ノッキング検出不可能領域においてもノッキングの発生
を低減ずべく点火時期を遅角側に制御し、内燃機関の保
護を果し、安全性を向上し得るとともに、機関性能を向
上し得る内燃機関の点火時期制御装置を実現するにある
。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するためにこの発明は、内燃機関の運転
状態に応して点火時期を制御する内燃機関の点火時期制
御装置において、前記内燃機関の回転数が所定値未満の
ノッキング検出可能領域と前記所定値以上のノッキング
検出不可能領域とを設定し、前記内燃機関がノッキング
検出不可能領域の運転状態に達した際には前記ノッキン
グ検出可能領域のノッキング発生量から前記ノッキング
検出不可能領域におけるノッキング発生量を演算して前
記内燃機関の点火時期を所定量遅角側に制御する制御手
段を設けたことを特徴とする。

〔作用〕

この発明の構成によれば、制御部は、内燃機関のノッキ
ングの発生した機関回転数を検出し、そして、そのノッ
キングの程度に応した点火時期遅角量を算出する。そし
て、機関回転数が所定値以上となってノッキング検出不
可能領域になった際に、ノッキング検出可能領域におけ
るノッキング発生量からノッキング検出不可能領域にお
けるノッキング発生量を演算し、点火時期を所定量遅角
側に制御する。これにより、ノッキング検出不可能領域
においてもノッキングの発生を低残し、内燃機関の損傷
を防止し、安全性を向上するとともに、機関性能を向上
する。

〔実施例〕

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的
に説明する。

第１〜５図は、この発明の実施例を示すものである。第
１図において、２は内燃機関、４はコンプレッサ６と排
気タービン８とにより構成された過給機、１０は吸気通
路、１２は排気通路である。

過給機４のコンプレッサ６上流側の第１吸気通路１０−
１にはエアフローメータ１３とエアクリーナ１４とが設
けられ、またコンプレッサ６上流側の第２吸気通路１０
−２には吸気絞り弁１６を備えたスロットルボディ１８
に形成した第３吸気通路１０３が連通している。このス
ロットルボディ１８にはサージタンク２０が連設され、
このサージタンク２０内には吸気マニホルド２２に形成
した第４吸気通路１０−４に連通している。この第４吸
気通路１０−４下流端ば、吸気弁２４を介して前記内燃
機関２の燃焼室２６に連通している。

燃焼室２６には、点火プラグ２８が設りられ、排気弁３
０を介して第１排気通路１２−１の上流側が連絡してい
る。この第１排気通路１２−１の下流側には、前記過給
ｊａ、４の排気タービン８が設けられ、この排気タービ
ン８下流側は第２排気通路１２−２に連通している。ま
た、前記内燃機関２の上部には、第１吸気通路１０−２
および第４吸気通路１０−４に夫々連するブローハイガ
ス通路３２が連絡している。前記吸気マニホルド２２に
は、前記燃焼室２６方向に指向させて第１燃料噴射弁３
４−１が装着されるとともに、前記サージタンク２０内
に臨ませてコールドスタートインジェククたる第２燃料
噴射弁３４−２が装着されている。これら第１、第２燃
料噴躬弁３４−１．３４−２には、燃料ポンプ３４−１
．３４−２には、燃料ポンプ３６の駆動により燃料供給
管３８に導かれて燃料タンク４０内の燃料が圧送される
。

前記燃料供給管３８の途中には、燃料フィルタ４２が介
設されている。また、ごの燃料供給管３８の途中に一端
側が連通し他端側か前記燃料タンク４０の燃料中に開口
する圧力調整用通路４４を設けている。この圧力調整用
通路４４の途中には、前記第１、第２燃料噴射弁３４−
１．３４〜２に作用する燃料の圧力を調整する燃料圧力
調整器４６が介設されている。

前記スロットルボディ１８の第３吸気通路１〇−３と前
記燃料タンク４０とは、蒸発燃料用通路４８によって連
通されている。蒸発燃料用通路４８には、第３吸気通路
１０−３側から順次に、切換弁５０と、ギャニスタ５２
と、二方向弁５４とが介設されている。前記第３吸気通
路１０−３と・す゛−ジタンク２０内とは、吸気絞り弁
１６を迂回するアイドルアンプ通路５６により連通され
ている。このアイドルアンプ通路５６には、アイ１ζル
アノブ制御弁５８は、始動時や高温時および電気負荷の
増大時等のアイドルアンプが必要な時に、アイドルアン
プ通路５６を開成することにより空気量を増加させてア
イドル回転数を高めるものである。

また、第３吸気通路１０−３には、点火機構６０のデイ
ストリビュータロ２に付設したバキュームコントローラ
６４に圧力を導く進角用圧力導入通路６６が開口してい
る。点火機構６０は、イグニションコイル６８により発
生された高電圧をディスＩ・リビュータロ２により点火
プラグ２８に分配供給し、飛火させる。前記吸気マニホ
ルド２２の第４吸気通路１０−４には、第１排気通路１
２−１に始端開口するＥＧＲ通路７０が終端開口して設
けである。このＥＧＲ通路７ｏにば、第４吸気通路１０
−４へのＥＧＲ量を調整すべく開閉制御されるＥＧＲバ
ルブ７２が設けられている。

前記第１、第２燃料噴射弁３４−１．３４−２、燃料ポ
ンプ３６、切換弁５０、アイドルアンプ制御弁５８、イ
グニションコイル６８は、夫々制御ｎ手段たる制御部７
４に連絡されている。この制御部７４には、吸気を加温
ずべく前記吸気マニホルド２２に設けられた冷却水通路
７６内の冷却水温度を検出する水温センサ７８と、前記
スロットルボディ１８の吸気絞り弁１６の開度状態を検
出するスロットルセンサ８０と、第１吸気通路１０−１
に設けた吸気温度を検出する吸気温センサ８２と、第２
排気通路１２−２に設けた排気ガス中の酸素濃度を検出
する０２センザ８４とが接続され、また、内燃機関２に
は、ノッキング状態を検出するノソクセンザ８６が設け
られている。このノンクセンザ８６は、ノッキング制御
部８８を介して制御部７４に接続されている。なお、符
号９０は自動変速機制御部、９２はハソテリ、９４はメ
インスイソチネ９６はサーモヒユーズ、９８はアラーム
リレー、１００は警告灯である。

前記制御部７４には、第５図に示す如く、機関回転数が
所定値（ＫＮＲＰＭ）未満のノッキング検出可能領域Ｇ
と、機関回転数が所定値（ＫＮＲＰＭ）以上のノッキン
グ検出不可能領域Ｈとが設定されている。また、制御部
７４は、内燃機関２がノッキング検出不可能領域Ｈの運
転状態に達した際に、ノッキング検出可能領域Ｇのノッ
キングの発生量からノッキング検出不可能領域Ｈにおけ
るノッキング発生量を演算して内燃機関２の点火時期を
所定量遅角側に制御するものである。即ち、制御部７４
は、内燃機関２がノッキング検出不可能領域Ｈの運転状
態に達した場合に、ノッキング検出可能領域Ｇで発生し
たノッキングの発生量に対応する遅角量に基づいて演算
した学習遅角量をノッキング検出不可能領域Ｈに反映さ
せて点火時期を所定量遅角側に制御する。

このために、前記制御部７４には、ノッキング状態と他
の外気条件等を加味するために第２図に示す如く、入力
側において空気量を検出するエアフローメータ１３と吸
気温度を検出する吸気温センサ８２と冷却水温度を検出
する水温センサ７８と吸気絞り弁１６の開度を検出する
スロソトルセンザ８０と排気の酸素濃度を検出する０２
センサ８４と、内燃機関２のノッキングの発生を検出す
るノックセンサ８６と点火パルスを検出するイグニショ
ンコイル６８とが接続し、また、出力側において燃料噴
射弁３４と点火機構６０とが接続している。

次に、この実施例の作用を、第３図（ａ）、（ｂ）、（
Ｃ）のフローチャート、第４図のタイミングチャート及
び第５図の機関回転数と点火時期との関係図に基づいて
説明する。

第３図（ａ）において内燃機関２が始動して所定運転領
域でノッキングが発生すると、プログラムがスタートし
、そしてノッキングの発生した機関回転数を判定する。

次に、ノッキングに対応した点火時期の遅角量（ノッキ
ングの強度を判定することのできるデータなら他のもの
でもよい）を、その領域の学習遅角量（ＬＲＮθＸ）と
する。即ち、第３図（ｂ）に示す如く、ノッキングが発
生するたびに、その遅角量を学習遅角量ＬＲＮθＸに格
納する。

この学習遅角量ＬＲＮθＸは、 Ｌ　ＲＮθＸ＝ （ＬＲＮθ○Ｌ　Ｄ　＋　Ｌ　ＲＮθＮＥＷ）／２　　
・・・・・・（１）で算出される。

但し、ＬＲＮθＯＬＤ　：前回のＬＲＮθＸＬＲＮθＮ
ＥＷ’：今回の遅角量 ＬＲＮθＸ：各回転数毎の学習遅角量 詳述すれば、ノッキング検出可能領域Ｇにおいては、学
習遅角量ＬＲＮθＸの算出は以下の如く求められる。即
ち、第４図において、点火信号間でノッキング信号が検
出され、ノック判定レベルを超えると、別表１に示す如
く、ノック判定レベルを超えたノック回転数をカウント
し、そして、上述のＬ　ＲＮ　Ｏｘの算出する式に基づ
き学習遅角量ＬＲＮθＸ４．２．２・・・を算出する。

別表１において、学習遅角量ＬＲＮθＸの初期値は、各
機関回転数毎に決定された学習遅角量のデータにより算
出する。

そして、内燃機関２の回転数が高くなって所定値ＫＮＲ
ＰＭ以上でノッキング検出不可能領域Ｈになった場合に
は、学習遅角量ＬＲＮθＸをノッキング検出不可能領域
Ｉ］に反映させ、点火時期を所定量遅角側に制御する。

この点火時期の遅角補正方法は第３図（Ｃ）、第５図及
び別表２に示す如く行われる。即ち、第５図に示す如き
各機関回転数毎にハイオクガソリン使用時の点火時期Ｈ
ＴＧとレギュラーガソリン使用時のノッキング発生点火
時期ＲＥＧＫＮとの差ΔθＸ及びΔθｙを別表２の如き
設定しておく。

そして、補正方法としては、ノッキング検出可能領域Ｇ
での学習遅角量ＬＲＮθＸを、そのノッキング発生時の
機関回転数のΔθＸとの割合（ＬＲＮθＸ／ΔθＸ）を
求め、各機関回転数の点火時期を補正する。詳述すれば
、ハイオクガソリンの点火時期ＨＴＧとレギュラーガソ
リン使用時のノッキング発生点火時期ＲＥＧＫＮとの差
へ〇Ｘに対してノッキング検出可能領域Ｇにおいては点
火時期が何％遅角していたかを求め、その比率分だけを
ノッキング検出不可能領域Ｈに対して補正を加える。

即ち、ノッキング検出不可能領域Ｈにおける補正遅角量
ＬＲＮＫθｙは、 ＬＲＮＫθｙ−（ＬＲＮθＸ／ΔθＸ）／Δθｙ・・・
（２） によって算出される。

この結果、ノッキング検出不可能領域Ｈにおいても、外
気条件等に対応して間接的にノッキングの発生を低減す
ることができ、内燃機関２の損傷を防止し、安全性を向
上することが可能となる。

また、外気条件等に対応して点火時期を制御するので、
外気条件等における良好な内燃機関の性能を充分に発揮
させることができ、機関性能を向上させ得る。

更に、ハイオクガソリン仕様車にレギュラーガソリンを
給油した場合にでも、ノッキングの発生を低減し得て、
実用上人なる効果を有する。

また、この実施例において、ノッキング検出可能領域Ｇ
での遅角量の学習は、対象の内燃機関に応じて、上述の
如き全領域の学習が必要となる場合があるが、ある一部
の特定領域（例えば機関回転数ＮＥ３のみ）の学習遅角
量を、ノッキング検出不可能領域Ｈに反映させ得ること
は勿論である。

別表１ 別表２ 〔発明の効果〕 以上詳細な説明から明らかなようにこの発明によれば、
ノッキングの程度によって点火時期を制御し、ノッキン
グ検出不可能領域においてもノッキングの発生を低減し
、内燃機関の保護を果し、安全性を向上させ得るととも
に、機関性能の向上を図り得る。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図はこの発明の実施例を示し、第１図は内燃機
関の点火時期制御装置の概略図、第２図は点火時期制御
装置のブロック図、第３図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）はこ
の実施例の作用を説明するフローチャー１・、第４図は
点火信号のノッキング信号とのタイミングチャー１〜、
第５図は機関回転数と点火時期との関係を示す図である
。 第６〜８図は従来の点火時期制御の説明を示し、第６図
は機関回転数と点火時期との関係を示す図、第７．８図
は周波数とノックセンサからの出力信号強度との関係を
示す図である。 図において、２は内燃機関、１３はエアフローメータ、
６０は点火機構、６８はイグニションコイル、７４は制
御部、７８は水温センサ、８０はスロットルセンサ、８
２は吸気温センサ、８４は０２センザ、そして８６はノ
ックセンサである。 特許出願人　　　鈴木自動車興業株式会社代理人　弁理
士　西　郷　義　美 側採會版 手続ネ市正：占（方式） １．事件の表示 特願昭６３−１０８６６３号 ２、発明の名称 内燃機関の点火時期制御装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　静岡県浜名郡可美利高塚３００番地名称（２
０８）金会木自動車工業 株式会社 ４、代　理　人　〒１０１　　Ｔｎ　　０３−２９２−
４４１１　　（代表）住　所　　東京都千代田区神田小
川町２丁目８番地６、補正の対象 （１）図面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、内燃機関の運転状態に応じて点火時期を制御する内
   燃機関の点火時期制御装置において、前記内燃機関の回
   転数が所定値未満のノッキング検出可能領域と前記所定
   値以上のノッキング検出不可能領域とを設定し、前記内
   燃機関がノッキング検出不可能領域の運転状態に達した
   際には前記ノッキング検出可能領域のノッキング発生量
   から前記ノッキング検出不可能領域におけるノッキング
   発生量を演算して前記内燃機関の点火時期を所定量遅角
   側に制御する制御手段を設けたことを特徴とする内燃機
   関の点火時期制御装置。