JPH01358A - 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する。

〈従来の技術〉 従来の内燃機関の点火時期制御装置としては例えば特開
昭６０−１８４９６７号に示されるようなものがある。

この種のものでは、機関運転状態に基づいて目標点火時
期を設定し、クランク角センサによって検出される目標
点火時期（クランク角位置）に点火コイルへの通電を遮
断して点火を行うようにしている。

ところで、前記クランク角センサは各気筒毎の所定のク
ランク角位置毎に基準信号を出力すると共に、微小クラ
ンク角（例えば１°）毎に単位角信号を出力し、これに
より、目標点火時期に相当するクランク角位置を正確に
検出可能である。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記クランク角センサは高価であり、か
つ、これを用いた制御も複雑なものとなるため、前記基
準信号のみを出力し、基準信号出力間の周期によって機
関回転数を検出するようにしたものが提案されている。

このものにおいて、点火制御を行う場合、前記のように
して検出された機関回転数を含む運転状態に基づいて目
標点火時期を設定し、基準信号を出力してから目標点火
時期に至る時間を演算し、基準信号を出力してから目標
点火時期に至る時間をタイマによって計時しつつ、目標
点火時期から機関運転状態に応じて設定される所定時間
前から点火コイルへの通電を開始し、目標点火時期に達
した時に点火コイルへの通電を遮断して点火を行うこと
が考えられる。

ところが、機関回転数が定常若しくは定常に近い場合に
は上記方式により十分良好な点火時期制御を行えるもの
の、発進時や始動時においては、機関回転数が象、上昇
するため、上記方式では点火時期及び通電時間に大きな
ずれを生じ良好な点火時期制御を行えなくなる。

例えば、第６図に示すように、基準信号を各気筒ノ上死
点前（ＢＴＤＣ）１０°、　１００　’　ｆ７）位置で
発生するようにしたものにおいて、機関回転数が、、２
、上界する際に点火時期が所定気筒の圧縮上死点前２０
°に設定されたとする。この場合、最新の基準信号が入
力された時に前回基準信号を人力してからの経過時間に
基づいて検出された機関回転数に応じて点火時期より所
定時間前から通電を開始し、所定時間経過後ｃｉ通電を
遮断して行おうとする。ところが、実際には、回転数の
急上昇により次の基準信号が入力されたときに、まだ、
点火が行われていないことがあり、この場合、やむを得
ず基準信号入力と同時に通電を遮断して点火を行うので
あるが、通電時間が不足することとなり、失火してしま
うことがある。ところで、加速等により２回転ごとに回
転数検出を行う間に２０Ｏｒｐｍの回転上昇があると、
低回転では例えば４００ｒｐｍ→６゜Ｏｒｐｍの場合、 で９０°の点火時期ずれを生じるのに対し、高回転では
例えば３２００ｒｐｍ→３４００ｒｐｍの場合で１１．
２５°であり低回転程上記問題が発生しやすい。

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
ので基準信号のみで機関回転数及び点火時期を設定する
節易な制御方式において、発進。

始動時等機関回転数が急激に変化するときでも十分な通
電時間を確保でき、点火が行えるようにした、内燃機関
の点火時期制御装置を提供することを１０勺とする。

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、所定のクラン
ク角位置毎に基準信号を出力する基準信号出力手段と、 基準信号出力毎に計時手段によって計測される信号出力
間の周期に基づいて機関回転数を検出する機関回転数検
出手段と、 機関回転数を含む機関運転状態に応じて点火コイルへの
通電が遮断される目標点火時期を設定する目標点火時期
設定手段と、 点火コイルへの通電時間を所定以下の低回転数領域で増
大補正して設定する通電時間設定手段と、基準信号出力
間の周期と設定された目標点火時期と通電時間とに基づ
いて点火コイルへの通電開始時期を設定する通電開始時
期設定手段と、計時手段からの計時信号により、前記設
定された通電開始時期に点火コイルへの通電を開始し、
設定された通電時間経過時又は、基準信号入力時のいず
れか早い時期に通電を遮断する点火信号を出力する点火
信号出力手段とを備えた構成とする。

〈作用〉 機関回転数検出手段によって、基準信号出力毎の周期か
ら機関回転数が検出され、該機関回転数等を含む運転状
態に基づいて目標点火時期及び点火コイルへの通電時間
が夫々目標点火時ｊｔＪ］設定手段１通電時間設定手段
により設定される。

また、基準信号出力間の周期と、設定された目標点時期
１通電時間に基づいて通電開始時期設定手段により点火
コイルへの通電を開始し、通電時間経過時又は、基準信
号入力時のいずれか早い時期に通電を遮断する点火信号
が出力される。

ここで、通電時間は機関回転数の変化量が大きい低回転
領域では大きく設定されているので、十分な通電時間を
確保でき点火を行うことができる。

〈実施例〉 以下に、本考案の一実施例を第２図〜第５図に基づいて
説明する。

第２図において、機関１の吸気通路２には吸入空気流量
を検出するエアフローメータ３と吸気絞弁４の開度を検
出するスロットルセンサ５とが設けられ、これら検出信
号は制御装置６に入力されている。また、機関１には燃
料噴射弁７が各気筒毎に設けられている。これら燃料噴
射弁７は制御装置６からの燃料噴射量に対応する噴射パ
ルス信号により開弁し、燃料を機関１に噴射供給する。

また、機関１の各気筒には点火栓８が設けられている。

これら点火栓８には点火コイル９にて発生する高電圧が
ディストリビュータｌＯ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、パ
ワートランジスタ１１を介して高電圧の発生時期を制御
される。そして、点火時期の制御は、パワートランジス
タ１１のＯＮ・ＯＦＦ時期を制御装置６からの点火信号
で制御することにより行う。

また、クランクシャフト（図示せず）には、各気筒の所
定のクランク角位置に基準信号を出力する基準信号出力
手段としての基準信号発生器１２が取り付けられている
。具体的には、４気筒機関の場合クランク角度９０°毎
に（ＢＴＤＣｌｏｏｏ）突起を設けたシグナルディスク
と、該シグナルディスクの外周に近接して設けられ、突
起通過毎にパルス（基準信号）を出力するピックアップ
とで構成される。

前記基準信号は制御装置６に入力され、これに基づいて
機関回転数等の検出を行いつつ、点火時期を設定する。

次に、制御装置６による点火時期制御ルーチンを第３図
に示したフローチャートに従って説明する。

ステップ（図ではＳと記す）１では基準信号を入力する
と点火は、各気筒の２回転に１回の割合で行うため、基
準信号の入力回数をカウントアツプし、ステップ２で判
定される２回毎にステップ３でカウント値をＯにリセッ
トしてステップ４へ進む。

ステップ４では後述するステンブ１２でリセットされた
タイマＴの値より、前回の基準信号入力時から今回入力
時までの周期Ｔ０を求めると共に、その逆数に比例した
値として機関回転数Ｎを演算によって求める。このステ
ップ４の部分が機関回転数検出手段に相当する。

ステップ５では、バッテリ電圧ｖ！ｌを入力する。

ステップ６では、機関回転数Ｎ及び負荷（例えば基本噴
射ｗＴｙ　＝　Ｋ−ｏ、／　Ｎ　；　Ｑは吸入空気流４
３、　　Ｋは定数）に基づいて目標点火時期ＡＤＶ　（
圧縮上死点前の進角４ｉｌ）を設定すると共に、バッテ
リ電圧■８と機関回転数Ｎとに基づいて点火コイルｌＯ
への通電時間Ｔ’ｎ、、４を設定する。

このステップ６の部分が目標点火時期設定手段及び通電
時間設定手段に相当する。

ここで、通電時間（ドエル時間）Ｔｏ、については、バ
ッテリ電圧■８が低いとき程点火エネルギを蓄える時間
を要するので、大きく設定した基本通電時間（第４図参
照）を、発進時や始動時に相当する低回転数領域にあっ
ては、回転数が急上弄するため第５図に示すように通電
時間を大きくなるように１より大きく設定した補正係数
を乗じて設定する。

ステップ７では、通電開始時期（基準信号入力後の時間
）Ｔ８．を次式により演算する。

ここで、Ｔ、は基準信号の発生時期の圧縮上死点前の進
角量を示す。

このステップ７の部分が通電開始時期設定手段に相当す
る。

ステップ８では、タイマによる基準信号人力後の経過時
間Ｔがステップ７で演算した通電開始時期と一致したか
を判定し、一致したと判定されるとステップ９へ進んで
点火コイル９への通電を開始すると共に、通電開始を示
すフラグＦを１にセットする。

ステップ１０では、経過時間Ｔが通電開始時期ＴＳＴか
ら設定された通電時間Ｔ　ＤＷを経過した時間と一致し
たかを判定し、一致したときにステップ１１へ進んで点
火コイル９への通電を遮断する。これにより前記したよ
うに対応する気筒の点火栓８に高電圧が印加されて点火
が行われる。

また、通電の停止状態を示すためフラグＦをＯにリセッ
トする。

一方、ステップ２の判定がＮｏであるときはステップ１
２へ進んで経過時間の計測を開始するため、タイマＴを
Ｏにリセットした後、ステップ１３へ進んで通電状態を
示すフラグＦの値が１か否かを判定する。

■であるときは、まだ通電が継続されており、今回の基
準信号を人力するまでに点火が行われていないため、ス
テップ１１へ進み直ちに通電を遮断して対応気筒を点火
せしめる。

フラグがＯのときは、点火が終了しているので、このル
ーチンを終了する。

このようにすれば、発進時や、始動時に機関回転数が急
上昇する際には、予め通電時間を大きく採って通電開始
時期を早めておき、基準信号入力と同時に点火を行う場
合でも十分な通電時間を確保できるので、失火の発生を
防止できる。

機関回転数が上界して回転数の変動率が低下してきた場
合には、目標点火時期と実際の点火時期とのずれが小さ
くなるため設定通電時間を特別補正しなくても、十分通
電時間を確保でき、良好な点火時期制御を行える。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、基準信号のみで
機関回転数及び目標点火時期を設定する低コストで済む
簡易な方式のものにおいて、発進時や始動時等機関回転
数の変化が大きく回転数検出精度が低下しているときで
も、点火コイルへの通電時間を十分に確保でき、失火の
発生を防止できるものである。

【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図は同上制御に使用す
る基本通電時間の特性図、第５図は同じく補正係数の特
性図、第６図は従来例の点火時１１Ｊｌ制御特性図であ
る。 １・・・機関　　３・・・エアフローメータ　　６・・
・制御装置　　８・・・点火栓　　９・・・点火コイル
特許出願人　日本電子機器株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　富二雄 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 所定のクランク角位置毎に基準信号を出力する基準信号
   出力手段と、 基準信号出力毎に計時手段によって計測される信号出力
   間の周期に基づいて機関回転数を検出する機関回転数検
   出手段と、 機関回転数を含む機関運転状態に応じて点火コイルへの
   通電が遮断される目標点火時期を設定する目標点火時期
   設定手段と、 点火コイルへの通電時間を所定以下の低回転数領域で増
   大補正して設定する通電時間設定手段と、基準信号出力
   間の周期と設定された目標点火時期と通電時間とに基づ
   いて点火コイルへの通電開始時期を設定する通電開始時
   期設定手段と、計時手段からの計時信号により、前記設
   定された通電開始時期に点火コイルへの通電を開始し、
   設定された通電時間経過時又は、基準信号入力時のいず
   れか早い時期に通電を遮断する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。