JPH0227161A - エンジンの点火時期制御装置および点火時期制御方法 - 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、エンジン回転数と、このエンジン回転数に基
づいて設定される負他データとから最適点火簡明を設定
寸る−「ンジンの点火時期制御装置および点火時期制御
方法に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］従来、吸
入空気量計測には高い精度が要求ざれるためしジェトロ
ニックの自動車用エンジンでは、自動車用エンジンの吸
入管におけるスロワ［・ルバルブ上流に応答性の高いポ
ットフィルム式エアフローメータあるいはボッ８９１１
７式エアフローメータなとの吸入空気量センサを設けて
いる。この種の吸入空気量センサは応答性が良いため、
エンジンの吸気脈動の影響により定常運転域においても
その出ノＪは、第６図に一点鎖線で示Ｊように脈動して
いる。このため、従来ではエアフローメタの出力を一義
的に平均処理して吸入空気ｆｆｌＱｓ’を求めている。

また、燃料噴射制御においては、上記吸入空気ＩＱｓ’
とエンジン回転数Ｎとから基本燃料噴射量Ｔｐを下式か
ら求める。

Ｔｐ　＝に一Ｑｓ’／Ｎ　　　（Ｋ　：定数）そして、
この基本燃料＠銅量Ｔｐを水温補正、加速補正、フィー
ドバック補正なとの各種補正係数により補止して、実際
の燃料噴射量Ｔｉを求め、これにより燃料噴射制御を行
い、空燃比のリッチ化あるいはリーン化を抑制するよう
にしている。

一方、点火時期制御に際しては、一義的に平均処理して
求めた吸入空気ＭＩＩＱｓ’に基づいて求めた基本燃Ｆ
Ａ１１　ｆＡＦｌｚ　Ｔ　ｐをエンジン負荷としてとら
え、このＪＡ本燃燃料Ｆｉｌ　桁Ｔ−　ｐと、エンジン
回転数Ｎとをパラメータとして点火時期マツプの領域を
特定し、この領域に格納ざれている点火時期を実際の点
火時期として用いるものが知られている。

ところで、過渡時などにおいて、上記スＩＴＩットルバ
ルブが急開されると、その直後の上記吸入空気量センサ
で計測される吸入空気Ｍｉ　Ｑ　ｓは、気筒に供給され
る吸入空気量と、スロットルバルブ下流側のエアヂャン
バ、インデークマニホルド内の圧力変動分に要する吸入
空気量とが加算された流量、すなわち、ス［１ツトルバ
ルブを通過した空気流量が器側されてしまうため、実際
に気筒に吸入される空気量はそれよりもある遅れを有し
ている。

例えば、ＳＰＩ（シングルポインｌ〜インジ１りｊ ショア）の場合、スロットルバルブ上流側で燃料を噴射
するので、スロットル通過空気量に対応した燃料噴＠量
を設定すればよいが、点火時期は、燃料噴射がＳＰＩ方
式であってもエンジンが実際に吸い込んだ空気量（実吸
入空気量）に対して設定する必要がある。

その結果、過渡時の点火時期を、上記吸入空気量センサ
の出ノノを一義的に平均処理して惇出した吸入空気１ｉ
Ｑｓ’に基づいて求めた基本燃料噴Ｉｌ｝ＩｍＴｐを制
御パラメータとして設定した場合、点火時期が一時的に
遅角化してしまい、適正に制御できなくなり、エンジン
出力の低下、運転フィーリング、および、排気エミッシ
ョンの悪化をもたらすことになる。

例えば、特開昭６１−２２９９５４、特開昭６２−２　
６　５　４　４　９号公報には、エンジンの吸気系を電
気的な等価回路に置き換えて、実際にエンジンに吸入さ
れる吸入空気量を過渡時におい一Ｃも■（定し、この推
定値を点火時期制御に用いるようにした技術が開示され
ているが、］−ンジンの吸気系を単に電気的４丁等価回
路に置き換えて、実際にエンジンの吸入される１リイク
ル当りの吸入空気量を間接的に推定し、このＪ（ｆ定値
を点火時期制御に用いるようにしているため、この推定
値を用いて過渡時の点火時期を最適に制御Ｊ”るには限
界がある。

また、例えば、特開昭６２−２６１６４５号公報には、
スロットルバルブ聞疫による関数と、エアフローメータ
ににり計測される大気圧下での空気流量どからスロット
ルバルブ下流の圧力を求め、この圧力の時間微分とスロ
ットルバルブ下流のチャンバおよび吸気管の容積とから
スーツ１〜ルバルブ下流のブヤンバおよび吸気管への過
渡時の充填空気量を求め、エアフ「」−メータにて４測
された空気流量から充填空気量を減算してエンジンの実
際の吸入空気量を推定する技術が開示されているが、こ
の先行技術ではスロットルバルブ開度を基に、エンジン
の実際の吸入空気量を推定しているにり−い゛ず、この
１１１定値を点火時期制御に用いた場合、過渡時の点火
時期を最適に制御するには、限界がある。

［発明の目的］ 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、容量の大き
なマイクロコンピュータなどを用いることなく、スロワ
］・ル開度変化、エンジン回転数変化に伴う真の吸入空
気量に対応した負荷データを正確に算出することができ
、この負荷データをパラメータとして過渡時におりる最
適点火時期を設定づることができて、運転フィーリング
、おＪ：び、エンジン出力性能の向上、排気エミッショ
ンの改善を図ることのできるエンジンの点火時期制御装
置および点火時期制御方法を提供することを目的として
いる。

［課題を解決Ｊ−るための手段おＪ：び作用］（１）本
発明にＪ：るエンジンの点火時期制御装置は、クランク
角センサの出力信号からエンジン回転数を算出するエン
ジン回転数算出手段と、吸入空気量センサの出力信号か
らスロットル通過空気量を算出するス［１ットル通過空
気量算出手段と、運転状態パラメータに応じて修正係数
を修正係数マツプから検索する修正係数検索手段と、上
記エンジン回転数算出手段で算出したエンジン回転数と
エンジンによって定まる係数と上記修正係数検索手段で
検索した修正係数とから加重係数を算出する加重係数専
用手段と、今回算出したエンジン１回転当たりのスロッ
トル通過空気量と前回算出した負荷データとの差と、上
記加重係数算出手段で算出した加重係数との比を、前回
算出した。上記負荷データに加算して今回の負荷データ
を算出する負荷データ算出手段と、上記負荷データ算出
手段で算出した今回の負荷データと、上記エンジン回転
数算出手段で算出した今回のエンジン回転数とをパラメ
ータとして点火時期マツプから今回の点火時期を検索す
る点火時期検索手段とが設けられているものである。

（２）本発明によるエンジンの点火時期制御方法は、ク
ランク角センザの出力信号からエンジン回転数を算出し
、また吸入空気量センサの出力信号からスロットル通過
空気量を算出し、また運転状態パラメータに応じて修正
係数を修正係数マツプから検索し、次いで上記エンジン
回転数とエンジンによって定まる係数と上記修正係数と
から加重係数を算出し、その後、今回算出したエンジン
１回転当たりのスロットル通過空気量と前回算出した負
荷データとの差と、今回算出した上記加重係数との比を
、前回算出した上記負荷データに加算して今回の負荷デ
ータを算出し、そして今回の負荷データと、今回のエン
ジン回転数とをパラメータとして点火時期マツプから今
回の点火時期を検索Ｊ−ることを特徴ともので、望まし
くは以下の式によって負荷データを算出する。

まず、エンジン回転数をＮ１エンジンによって定まる係
数をＫｖ、修正係数をχとした場合、加重係数αを α−ＫＶＸχ／Ｎ で求め、前回の時刻を（ｔｎ−１）、今回の時刻を（ｔ
ｎ）、スロットル通過空気量をＱｓとした場合、今回の
負荷データＴ　Ｑａ（ｔｎ）を で求める。

Ｌ発明の実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

図面は本発明の一実施例を丞し、第１図はエンジン制御
系の概略図、第２図は制御装置の機能ブ１］１ツク図、
第３図は点火時刻の算出手順を示ずフローチャート、第
４図はクランクロータの正面図、第５図は吸気状態を示
す概念図、第６図は吸入空気量を示す特性図である。

（構　成） 図中の符号１はエンジン本体で、図においては水平対向
４気筒型エンジンを示す。また、このエンジン本体１の
シリンダヘッド２に形成された吸気ボート２ａ１排気ボ
ート２ｂにインテークマホルド３、エキゾーストマニホ
ルド４が各々連設されており、さらに、上記シリンダヘ
ッド２には、その発火部を燃焼室１ａに露？する点火プ
ラグ５が装着されている。

また、上記インテークマニホルド３の上流側にエアチャ
ンバ６を介してスロットルチャンバフが連通され、この
スロットルチャンバ７の上流側が吸入管８を介してエア
クリーナ９に連通されている。

なお、スロットルバルブ７ａの下流側から吸気バルブま
での間のスロワ１ヘルヂ入ノンバフ、エアチャンバ６、
インテークマニホルド３、吸気ボー１〜２ａでチャンバ
△が構成されている。

さらに、上記吸入管８の上記エアクリーナ９の直下流に
吸入空気量センサ（図においては、ホットワイヤ式エア
フローメータ）１０が介装され、また、上記スロットル
ナ１１ンパ７に設けられたスロットルバルブ７ａにスロ
ットルポジションセンサ１１が連設されている。さらに
、このスロットルバルブ７の直上流側に、インジェクタ
１２が配設されている。また、上記このインテークマニ
ホルド３に形成された冷却水通路（図示せず）に冷却水
温センサ１３が臨まされている。

一方、上記エンジン本体１のクランクシャフト１ｂにク
ランクロータ１４が固設されており、このクランクロー
タ１４の外周に電磁ピックアップ等からなるクランク角
センサ１５が対設されている。

第４図に示づように、上記クランクロータ１４の外周に
は各気筒＜＃１．＃２と＃３．悸４）の基準クランク角
を示す突起１４ａと、角速度を算出する際の基準点とな
る突起１４　ｂとが各々対称な位置に配設されている。

例えば、図においては、上記突起１４ｂのセラ１〜角θ
１がＢＴＤＣｌｏｏで、また、基準クランク角を示Ｊ−
突起１４．　ａの聞ぎ角θ２が上記突起１４．　ｂから
　１１０°で、さらに、この突起１４ａと伯の突起１４
ｂとの間の聞き角θ３が７０°に設定されている。

上記クランク角センサ１５では、上記クランクロー９１
４の各突起１４ａ、１４ｂが該クランク角センザ１５の
ヘッドを通過する際の磁束変化により生じる交流電圧を
取り出して各気筒ごとの基準クランク角を検出づ−るた
めの基準クランク角（０）信シシ、ｃｌ−３よび、エン
ジン回転数と角速度を検出するだめの回転角（Ｎｅ　）
信号を出力する。

さらに、上記エキシースミルマニホルド４に連通ずる排
気管１６に０２センザ１７が臨まされている。なお、符
号１８は触媒コンバータである。

（制御手段の回路構成） 一方、符号１９は制御手段で、この制御手段１９のＣＰ
Ｕ　（中央演算処理装置＞２０．ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２
２、および、Ｉ１０インターフェース２３がパスライン
２４を介してＤ−いに接続されており、このＩ１０イン
ターフェース２３の入力ボートに上記各センザ１０，１
１，１３，１５．１７で構成された運転状態パラメータ
検出手段２５が接続され、また、このＩ１０インターフ
ェース２３の出力ボートに、駆動回路２６を介して上記
インジェクタ１２が接続されているとともに、上記点火
プラグ５がディストリピユータ２フ９点火コイル２８を
介して接続されている。

上記ＲＯＭ２１には制御プログラム、点火時期マツプＭ
　Ｐ　ＩＧなとの固定データが記憶されてａ３す、また
、上記ＲＡＭ２２にはデータ処理した後の上記運転状態
パラメータ検出手段２５の各センサの出力信号が格納さ
れている。また、上記ＣＰＵ　２０では上記ＲＯＭ２１
に記憶されている制御プログラムに従い、上記ＲＡＭ２
２に記憶されている各種データに基づき燃料噴射量およ
び点火時期を演算する。

（制御手段の機能構成） 第２図に示づように上記制御手段１９にお（プる点火時
期制御は、クランクパルス判別手段２９、角速度算出手
段３０．、Ｊ−ンジン回転数算出手段３１、加重係数算
出手段３２、修正係数検索手段３２ａ、ＲＯＭ２１に記
憶されている修正係数マツプＭＰ×、ス［」ツ１ヘル通
過空気量算出手段３３、負荷データ算出手段３６、点火
時期検索手段４０、ＲＯＭ２１に記憶されている点火時
期マツプＭＰＩＧ、点火時刻算出手段４１、タイマ手段
４２、点火駆動手段４３で構成されている。

クランクパルス判別手段２９では、クランク角センＩす
１５の出力信号が、クランクロータ１４の突起１４　ａ
を検出したＧ信号か突起１４ｂを検出したＮｅ信号かを
判別する。

すなわち、まず、上記クランク角センサ１５から最初に
入力される信号を基準として次に入力される信号までの
時間（■１）を計測し、次いで、この信号を基準として
その次に入力される信号までの時間（■２）を計測する
。

そして、上記両時間を比較しＴ２　＜ＴＩ場合、次に人
力される信号はクランクロータ１４の突起１４ａを検出
するＧ信号（基準クランク角を検出する信号）であるこ
とが予測できる。

一方、Ｔ２　＞ＴＩ場合、次に入ノｊされる信号はクラ
ンクロータ１４の突起１４ｂを検出するＮｅ信号（回転
角を計測する際の基準信号）であることが予測できる。

そして、上記Ｇ信号が検出された場合、上記タイマ手段
４２ヘトリガ信号を出力する。

角速度算出手段３０では、上記クランクパルス判別手段
２つで判別したＮｅ信号を検出したときから、次のＧ信
号を検出するまでの時刻Ｔθを求め、予めＲＯＭ２１に
記憶されている上記クランりｌ」−夕１／ｌの突起１／
１．ｂ、１４ａ間の角度θ２のデータからクランクシャ
フト１ｂの角速度ωを求める。

エンジン回転数算出手段３１では、上記角速度算出手段
３０で算出した角速度ωからエンジン回転数Ｎを粋出覆
る。

スロワ１〜ル通過空気量算出手段３３では、吸入空気量
センサ１０の出力波形からスロットルバルブ７ａ、およ
び、図示しないｌ５ＣＶ（アイドルスピードコントロー
ルバルブ）のバイパス通路を通過Ｊ−る吸入空気ｆｉｔ
Ｑｓを算出する。

加重係数算出手段３２では、上記エンジン回転数算出手
段３１で算出したエンジン回転数Ｎから上記吸入空気量
センサ１０の一次遅れ時定数τ′に基づく加重係数（加
重係数割合）α′を算出する。７１なわら、上記加重係
数α′は、ＮｘηＶ　　ｘＶＨｘｄｔ Ｎ：エンジン回転数（ｒｐｓ） ＶＣ：スロットルバルブ下流から吸気 バルブ直前までのチャンバＡ内 容積（ＴｒＬ３） ηＶ　：入口条件がスロットル下流の条件、すなわち、
チャンバ△内圧 力（ＫΩ／況）、チャンバΔ内渇 度（°Ｋ）に対する体積効率 Ｖｈ　：総排気ｔ＆（ｍ３） Δｔ：演算周期（ｓｅｃ） で求められる。このうち、体積効率ηＶは負荷（こよる
影響が微小であると考えられ、通常はηＶ１あるいはη
ｖ　＝ｃｏｎｓｔとして取扱うことがＣきるが、低負荷
域、特にエンジン低回転の吸入行程時、インテークバル
ブが問いた際に燃焼ガスがインテークマニホールド３に
逆流する、いわゆる、吹き返しの発生などにより体積効
率が低下しηＶ〈１となる。従って、上記加重係数α′
は、条件に応じて修正が必要となり、修正係数χにより
修正される。この修正係数χは、上記吹き返しの発生な
どに影響を及ぼづ運転状態パラメータ、例えば、スロッ
トル開度ＴＨθ及びエンジン回転数Ｎなとのパラメータ
から実験にＪ、り予め求め、Ｒ０Ｍ２１にスロツＩ−ル
開ｆ、＆　Ｔ　＋−１０おＪ、びエンジン回転数Ｎをパ
ラメータとした修正係数マツプＭＰＸとして記憶されて
ａ３す、修正係数検索手段３２ａに１、つＣ検索される
。

ここで゛、］記ブｔ・ンバ内容禎ＶＣ及び排気量Ｖ１１
は一定値であり、さらに演Ｃ７周期Δしは、ブ［−１グ
ラム及びＣＰＵ２０ｆＪ）演幹能力で決まり弾に一定Ｃ
ある。従って、上記体積９ノ十をηＶ一定とＪれば、 ηＶｘＶｌｌｘ、４ｔ どＪることができ、上記加重係数α′を修正係数χＣ修
正し１ζ加重係数α（よ、 α−ＫＶＸχ／Ｎ　　　　　　　　　・・・（２）で表
される。［記ＫＶは、予め上記ＲＯＭ２１に一定値とし
て格納されており、加重係数α算出時に読み出され−Ｃ
用いられる。

また、負荷データ算出手段３６では、上記加重係数α出
時段３２Ｃ゛算出した加重係数αと」二配ス０ッｌ〜ル
通過空気量算出手段３３で算出したスロットル通過空気
量Ｑｓから、現計、１刻におりる実際の負荷データＴＱ
ａ（ｔｎ）を算出する。

すなわち、第５図に示１ように、スロワ１−ルバルブ７
ａ、および、図示しないｌ５ＣＶ（アイドルスピードコ
ントロールバルブ）のエアバイパス通路を通過する吸入
空気量ＱＳ　　（Ｋ（１／５ＣＣ）は、吸入空気量セン
サ１０で計測されるが、この吸入空気量センサ１０での
計測時刻と上記スロットルバルブ７ａなどを通過する吸
入空気の時刻とが一致Ｊると仮定した場合、演算周期Δ
ｔあたりの」１記チャンバＡに流入する吸入空気ｆｆｉ
聞Ｗａｔ（にｇ）は、 Ｗａｔ＝　ＱＳ　Ｘ　、６　ｔ　　　　　　　　　　、
、、　（３）であり、一方、上記エアチャンバ６、イン
テークマニホルド３、および、吸入ボート２ａで構成Ｊ
るヂＶンバＡに流入した吸入空気が各気筒の燃焼室１ａ
へ時間周期あたりに吸い込まれる実吸入空気重量Ｗａｅ
（Ｋｇ）は、 Ｗａｅ＝　Ｑ　ｘ　ＩＪ　ｔ　　　　　　　　　　　−
（４）である。

一方、上記実吸入空気ｆｆ１Ｑは、上記チャンバΔ内の
単位時間あたりの体積流量Ｖａｅ　（ｍ”　／５ｅｃ）
と、このヂＶンバΔ内の空気比重εによって求めること
ができる。

Ｑ＝Ｖａｅｘε　　　　　　　　　　　・・・（５）ま
た、この体積流量Ｖａｅは、 となる。

また、−上記ヂャンバＡ内の空気比重εはこのチャンバ
Ａ内の空気重量ＷＣ（Ｋ（＋）と、このヂャンバ△内容
積ＶＣ（ｍ３）との比で表されるため、上記（８）式は
、 Ｎ／２：４サイクルエンジンの １ｓｅｃあたりの吸気行程数 ゛（求めることができる。

また、空気比重εは状態方程式により、ＲＣ：空気のガ
ス定数（ｋ肝／ｋｃ＋°に）ＴＣ：チャンバＡ内の空気
温度く°に）ＰＣ；チャンバＡ内圧力＜　Ｋ（＋／　Ｔ
Ｉｔ）で求めることかできる。

よって、上記（５）式は、 に変形することができる。

ところで、上記スロットル通過空気量Ｑｓと上記実吸入
空気！’Ｑとを上記チーｐンバＡ内の入出力関係でとら
えた場合、ある時間（ｔｎ）におりるチャンバＡ内の空
気量ｆｆ１Ｗｃ　　（ｔｎ）は、その前回（［ｎ−１）
におけるチャンバＡ内空気量ＷＣ（ｔｎ−１）に、今回
新たに流入されるス［−」ットル通過吸入空気重量Ｗａ
ｔ（ｔｎ）を加算し、そこから、燃焼室１ａに吸込まれ
ていった実吸入空気量ｐＷａｅを減算づ−ることにより
求めることができる。

上記燃焼室１ａに吸い込まれていく実吸入空気小量Ｗａ
ｅの時刻は前回（ｔｎ−１）と今回（［ｎ）の場合が考
えられるが、前回の実吸入空気重量Ｗａｅ（ｔｎ−１）
を想定してヂ（・ンバへ内の入出力関係を差分方程式Ｃ
表わゼば、 ＷＣ（ｉｎ）　＝ＷＣ（ｔｎ−１）　−＋−Ｗａｔ（ｔ
ｎ）−Ｗａｅ（ｔｎ−１）＝　　ＷＣ（ｔｎ−１）　　
十　Ｑ　　５（ｔｎ）　　Ｘ　　、ｄ　　ｔＱ　（ｔｎ
−１）ｘ　ｌＪ　ｔ　　　・（１０）どなる。

また、今回の実吸入空気重量Ｗ　ａｅ（ｔｎ）を想定し
てヂャンバＡ内の入出力関係を差分方程式で表わせば、 ＷＣ（ｔｎ）　＝ＷＣ（ｔｎ−１）　−＋−Ｗａｔ（ｔ
ｎ）−Ｗａｅ（ｔｎ）−−ＷＣ（Ｉｎ−１）　＋Ｑｓ（
［ｎ）　ＸΔｔＱ　（ｔｎ）ｘΔｔ　　　−、、（ｉｏ
’）どなる。

ところで、加重係数α′は、前記（１）式のとおりであ
り、上記（９）式に（１）式を代入し、実吸入空気量Ｑ
について解くと、 ＷＣ＝ＱＸα′　×Δし となり、今回の時刻にお【プるチャンバ内空気重量Ｗ　
Ｃ（ｔｎ）は、 ＷＣ（ｔｎ）　　−Ｑ（ｔｎ）ｘα’　　（ｔｎ）ｘΔ
ｔ　　　・　（ｉｉ）で、前回の時刻にお（Ｊるチャン
バ内空気重量Ｗ　Ｃ（ｔｎ−１）は、 ＷＣ（ｔｎ−１）　＝Ｑ（ｔｎ−１）Ｘα’　（ｔｎ−
１）ＸΔｔ・・・（１２） となる。

この（１１）式、（１２）式を上記（１０）式に代入し
、今回の時刻におりる実吸入空気量Ｑ　（ｔｎ）につい
て解けば、 ・・・（１３） となり、−り記（１３）式における加重係数α′を修正
係数χで修正した加重係数αで置換えると、・・・（１
３ａ） となる。

また、上記（１１）式、（１２）式を上記（１０°）式
に代入し、今回の時刻におりる実吸入空気ｍ　Ｑ　（ｔ
ｎ）について解（）ば、 ・・・（１３°） となり、同様に修正係数χで修正した加重係数αで置換
えると ・・・（１３ａ’） となる。

上記（１３ａ）式、（１３ａ’）式のα（ｔｎ−１）、
および、α（ｔｎ）は上記加重係数締出手段３２で算出
した前回、および今回の加重係数であり、実吸入空気量
Ｑ（ｔｎ）はこの前回と今回の加重係数による加重平均
にて求められる。

なお、本実施例では、従来の加重平均から実吸入空気ｆ
ｆ１Ｑ（ｔｎ）を求める式に近い（１３ａ）式を採用し
て負荷データを篩用している。

実験によれば、第６図に示すように、上記理論式による
実吸入空気ｆｆ１Ｑは、モデルによって求めた燃焼室１
ａに吸入される真の吸入空気量と全運転領域においてほ
ぼ等しい値を示した。

なお、上記チャンバＡ内の容積Ｖｃの小ざいエンジンに
おいて、エンジン高回転域で加重係数αが小さくなり過
ぎる場合には、加重係数αに下限リミッタを設定するよ
うにしてもよい。

ところで、上記実吸入空気量Ｑ　（ｔｎ）は負荷に対応
するものではなく、この実吸入空気ｆｆ１Ｑ（ｔｎ）か
らエンジントルクに比例する負荷データを韓出するには
、時間あたりの実吸入空気量をエンジン１回転あｌｃり
の実吸入空気量（−負荷データ）に修正する必要がある
。

すなわち、上記負荷データ（エンジン１回転あたりの実
吸入空気量）をＴ　Ｑａ（ｔｎ）とすれば、Ｔ　Ｑａ（
ｔｎ）＝　Ｑ　（ｔｎ）／　Ｎ　（ｔｎ）　　　　　　
−（１３ｂ）となる。

したがって、上記（１３ａ）式を負荷データに変換すれ
ば、 トナリ、この（１３ｃ）式を変形すれば、となり、前回
の負荷データＴＱａ（ｔｎ−１）に、今回算出したエン
ジン１回転あたりのスロットル通過空転あたりの実吸入
空気ｍ　）　−ｒ　Ｑａ（ｔｎ−１）との差を今回の加
重係数α（シｎ）で割った値を加算することにより、今
回の負荷データＴＱａ（ｔｎ）が算出されることになる
。

上記負荷データ棹出手段３６で算出した負荷データ１”
Ｑａ（Ｕｎ）、および、上記加重係数算出手段３２で算
出した加重係数α（ｔｎ）が記憶手段（ＲＡＭ）２２の
所定アドレスに順次格納される。

点火時期検索手段４０では、上記負荷データ算出手段３
６で算出した負荷データＴＱａ（ｔｎ）と、−１−記エ
ンジン回転数算出手段３１で算出したそのときのエンジ
ン回転数Ｎ　（ｔ）をパラメータとして、点火時期マツ
プＭＰＩＧのアドレスを特定し、この特定し１＝アドレ
スに記憶されている点火時期（点火角度）θｓｐｋを検
索する。

点火時刻算出手段４１では、上記角速度専用手段３０で
算出した角速度ωと上記点火時期検索手段４０で検索し
た点火時期Ｏｓｐｋとに基づき点火時刻Ｔ　ｓｐｋを、 Ｔ　５ｐｋ−θｓｐｋ　／ω で求める。

この点火時刻Ｔ　ｓｐｋは、上記クランクパルス判別手
段２９から出力されるＧ信号（クランク［］り１４の基
準クランク角、例えばＢＴＤＣ８０°を示Ｊ突起１４ａ
を検出した信号）を基準に設定される。

タイマ手段４２では、上記クランクパルス判別手段２つ
から出力されたＧ信号をトリガ信号として上記点火時刻
算出手段４１で算出した点火時刻ｌ−ｓｐｋの計時を開
始し、点火時刻Ｔ　ｓｐｋに達したとぎ、点火コイル２
８へ点火信号ｓｐｋを出力する。

上記点火時刻Ｔ　ｓｐｋは、上記負荷データ算出手段３
６で算出した実吸入空気ｆｆｌ：Ｑ（ｔｎ）に基づいて
設定され／ｊ負荷データー「Ｑａを９７１行パラメータ
として取り入れているので、過渡時に対する追従性がＪ
、く、定常運転はもちろん過１１１）においでも最適点
火時期を設定することができる。

（動　作） 次に、上記構成による点火時期の制御動作について第３
図のフローチャートに従って説明する。

まず、ステップ５１０１でクランク角センＩす１５から
出力されるクランクパルスが基準クランク角を示ずＧ信
号か、角速度を算出する際の基準を示すＮＯ倍信号を判
別する。

そして、ステップ３１０２．５１０３で、−上記ステッ
プ５１０１で判別したクランクパルスの人力間隔から現
時刻の角速度ω、および、この角速度ωに基づくエンジ
ン回転数Ｎ　（ｔｎ）を算出する。

その１す、ステップ８１０４で、吸入空気量センザ１Ｏ
の出力信号からスロワ１−ル通過空気Ｓ　Ｑ　５（ｔｎ
）を算出する。

次いで、ステップ５１０５では、修正係数検索手段３２
ａにて、ス１コツ１〜ルポジシロンセン１ノ１１がら得
られるスロツＩ〜ル聞度Ｔ　Ｈｏと上記」−ンジン回転
数Ｎ　（ｔｎ）とをパラメータどじで、ＲＯＭ２１に格
納された修正係数マツプＭＰＸがら修正係数χを検索す
る。

ステップ８１０６では、上記ステップ５１０１で算出し
たエンジン回転数Ｎ　（ｔｎ）と、上記ステップ５１０
３’（”検索した修正係数χに基づいて加重係数α（ｔ
ｎ）を算出する。このαＢｎ）は現時刻の加重係数で萌
記（２）式にて求められるものであり、上記ＲＯＭ２１
から一定値ＫＶを読み出すことにより、上記エンジン回
転数Ｎ　（ｔｎ）及び上記修正係数χどがら算出される
（α（ｔｎ）−Ｋｖ　ｘχ／Ｎ（ｔｎ））　ａその後、
ステップ８１０７で、負荷データ（エンジン１回転あた
りの実吸入空気量）丁Ｑａ（１）１）を算出する。

この負荷データＴ　Ｑａ（ｔｎ）は、今回算出したエン
ジン１回転あたりのスロワ１〜ル通過空気ｍ　Ｑ　５（
ｔｎ）／Ｎ（ｔｎ）と前回のルーチン℃・０出した負荷
データ１−　Ｑａ　（ｔ　ｎ−１）との差（Ｑ　５（ｔ
ｎ）　／　Ｎ　（ｔｎ）−Ｔ　Ｑａ（ｔｎｌ））と、上
記スラップ３１０６でい出し１こｍ重係数αに、前回算
出した上記負荷データーｆ−Ｑａ（ｔｎ−１）を加算し
て算出りる（（１３ｄ１式参照）。

なお、ブｉｌグラムが初回のとぎには、前回の負荷デー
タＴ　Ｑａ（ｔｎ−１）が４丁いので、上記ステップ５
１０５からステップ５１０８ヘジ１ｚンブし、上記ステ
ップ８１０３で算出したエンジン回転数Ｎ　（ｔｎ）と
、上記スラーツブ５１０４で′算出したス「１ツトル通
過空気ＩＱｓ（［ｒｌ）との比（Ｑ　５（ｔｎ）　／　
Ｎ　（ｔｎ））を前回の負荷ブタ−ｒＱａ（ｔｎ−１）
としで記憶手段（ＲＡＭ）２２に格納しルーチンから外
れる。

一方、ブ「１グラムが２回目以降の場合、上記ステップ
８１０６からステップ５１０７へ進み、今回の負荷デー
ター［Ｑａ（Ｉｎ）を前回の負荷データ（Ｔ−Ｑａ（ｔ
ｎ）−＋Ｔ　Ｑａ（ｉｎ−１）　）として上記記憶手段
（ＲＡＭ）２２３」 に格納づる。

次いで、ステップ５１０９で、上記ステップ５１０３゜
５１０７で算出したエンジン回転数Ｎ　（ｔｎ）、負荷
ブタＴ　Ｑａ（ｔｎ）をパラメータとして、点火時期マ
ツプＭＰＩＧの特定領域（該当アドレス）に記憶されで
いる点火時期（点火角度）θｓｐｋを検索する。

その後、ステップ５１１０で、上記ステップ３１０２−
０算出した角速度ωと、上記ステップ５１０９で検索し
た点火時期θｓｐｋに基づき、上記クランク角センザ１
５の基準クランク角を検出するＧ信号が出力されたどぎ
を基準とする点火時刻１−ｓｐｋを算出する　（Ｔｓｐ
ｋ　　＝　　ｅ　　ｓｐｋ　　／ａ）　）　。

そして、ステップ５１１１で、上記点火時刻１−ｓｐｋ
がタイマ手段４２にセラ１〜され、上記Ｇ信号をトリガ
信号として計時が開始され、セットされた点火時刻Ｔ　
ｓｐｋに達すると点火駆動手段４３を介して点火コイル
２８へ点火信号ｓｐｋを出力し、点火コイル２８の一次
巻線が遮断され、ディストリビュータ２７により所定の
気筒の点火プラグ５を点火する。

このＪ、うに、運転状態パラメータに応じて加重係数α
を修正係数χで修正し、上記実吸入空気量Ｑ　（ｔｎ）
を求める。イして、この実吸入空気ｆａＱ（ｔｎ）から
求めｌこ負荷データＴ　Ｑａ（ｔｎ）をパラメータとし
て取り入れて、点火時期Ｏｓｐｋを求めているので、過
渡前はもちろんのこと全運転領域で最適な点火時期を設
定づることがｒぎる。

なお、この実施例では、上記修正係数χをスロ開度〜ル
間度］−＋−＋ｏ及びエンジン回転数Ｎをパラメタとし
たマツプＭＰＸより求めるＪ：うに説明したが、実吸入
空気量Ｑ　（ｔｎ）とエンジン回転数Ｎ（ｔｎ）とをパ
ラメータとして実験などから求めた修正係数χをＲＯＭ
２１にマツプとし°Ｃ格納し、この修正係数χをその時
の実吸入空気量Ｑ　（ｔｎ）とエンジン回転数Ｎ　（ｔ
ｎ）とをパラメータとして読み出して用いるようにして
も良い。

さらに、本発明による点火時期制御では時間制御式の点
火時期制御について説明したが、角度制御式の点火時期
制御にも本発明を採用できることはいうまでもない。

［発明の効果］ 以上説明したＪ：うに本発明によれば、エンジン回転数
とエンジンによって定まる係数、及び運転状態パラメー
タに応じて加重係数を修正する修正係数とから加重係数
を算出し、また、今回算出したエンジン−回転あたりの
スロットル通過空気量と前回算出した上記負荷データと
の差と、上記加重係数との比を、前回算出した負荷デー
タに加算して今回の負荷データを算出するにうにしｌｃ
ので、容量の大きなマイクロコンピュータなどを用いる
ことなく、スロットル開度変化、エンジン回転数変化に
伴う真の吸入空気量に対応した負荷データを正確に算出
づることができる。

さらに、今回の上記負荷データと、今回のエンジン回転
数とをパラメータとして点火時期マツプから今回の点火
時期を検索Ｊ“るようにしたので、上記負荷データをパ
ラメータとして過渡時にお（プる最適点火時期を設定す
ることができて、運転フィーリング、および、エンジン
出力性能の向上、排気エミッションの改善を図ることが
できるなど３／１ 優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はエンジン制御
系の概略図、第２図は制御装置の機能ブ［１ツク図、第
３図は点火時刻の算出手順を示すフローヂャ−１〜、第
４図はクランクＬ」−夕の正面図、第５図は吸気状態を
示す概念図、第６図は吸入空気量を示り特性図である。 １０・・・吸入空気量センザ、 １５・・・クランク角センザ、 ３１・・・エンジン回転数算出手段、 ３２・・・加重係数算出手段、 ３２ａ・・・修正係数検索手段、 ３６・・・負荷データ算出手段、 ４０・・・点火時期検索手段、 ＫＶ・・・エンジンによつＣ定まる係数、ＭＰＸ・・・
修正係数マツプ、 ＭＰＩＧ・・・点火時期マツプ、 Ｎ・・・エンジン回転数、 Ｑｓ・・・スト１ツ１〜ル通過空気量、ＴＱａ・・・負
荷データ、 （ｔｎ）・・・今回の時刻、 ７ｔ・・・演算周期、 χ・・・修正係数、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）クランク角センサの出力信号からエンジン回転数
   を算出するエンジン回転数算出手段と、吸入空気量セン
   サの出力信号からスロットル通過空気量を算出するスロ
   ットル通過空気量算出手段と、 運転状態パラメータに応じて修正係数を修正係数マップ
   から検索する修正係数検索手段と、 上記エンジン回転数算出手段で算出したエンジン回転数
   とエンジンによって定まる係数と上記修正係数検索手段
   で検索した修正係数とから加重係数を算出する加重係数
   算出手段と、 今回算出したエンジン１回転当たりのスロットル通過空
   気量と前回算出した負荷データとの差と、上記加重係数
   算出手段で算出した加重係数との比を、前回算出した上
   記負荷データに加算して今回の負荷データを算出する負
   荷データ算出手段と、 上記負荷データ算出手段で算出した今回の負荷データと
   、上記エンジン回転数算出手段で算出した今回のエンジ
   ン回転数とをパラメータとして点火時期マップから今回
   の点火時期を検索する点火時期検索手段とが設けられて
   いることを特徴とするエンジンの点火時期制御装置。
2. （２）クランク角センサの出力信号からエンジン回転数
   を算出し、 吸入空気量センサの出力信号からスロットル通過空気量
   を算出し、 運転状態パラメータに応じて修正係数を修正係数マップ
   から検索し、 上記エンジン回転数とエンジンによって定まる係数と上
   記修正係数とから加重係数を算出し、今回算出したエン
   ジン１回転当たりのスロットル通過空気量と前回算出し
   た負荷データとの差と、今回算出した上記加重係数との
   比を前回算出した上記負荷データに加算して今回の負荷
   データを算出し、そして今回の負荷データと、今回のエ
   ンジン回転数とをパラメータとして点火時期マップから
   今回の点火時期を検索することを特徴とするエンジンの
   点火時期制御方法。
3. （３）エンジン回転数をＮ、エンジンによって定まる係
   数をＫｖ、修正係数をχとした場合、加重係数αを α＝Ｋｖ×χ／Ｎ で求め、前回の時刻を（ｔｎ−１）、今回の時刻を（ｔ
   ｎ）、スロットル通過空気量をＱｓとした場合、今回の
   負荷データＴＱａ（ｔｎ）を ＴＱａ（ｔｎ）＝ＴＱａ（ｔｎ−１） ＋［１／α（ｔｎ）］｛［Ｑｓ（ｔｎ）／Ｎ（ｔｎ）］
   −ＴＱａ（ｔｎ−１）｝で求めることを特徴とする前記
   請求項２記載のエンジンの点火時期算出方法。