JPH0454280A - 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、スロットル弁の急激な開放操作に伴う加速シ
ョックやこれに付随する車体の前後方向の揺れを緩和す
るための点火時期制御装置に関し、特に手動変速機を搭
載した車両に応用して好適なものである。

〈従来の技術〉 燃料としてガソリン等を使用する火花点火内燃機関（以
下、単に機関と略称する）の点火時期は、この機関が搭
載された車両に要求される機能や特性に応じ、機関の吸
入空気量や回転速度等に基づいて予め設定された値が選
択されている。一般には、機関の吸入空気量を機関の回
転速度で割って得られる吸気充填効率とこの機関の回転
速度とで予め設定される基本点火時期のマツプから、機
関の吸入空気量を検出するエアフローセンサ及び機関の
回転速度を検出する回転速度センサによる検出結果に基
づいて基本点火時期を求め、この基本点火時期に対して
例えば吸入空気の温度変化や機関の冷却水温度等に伴う
修正を行い、このようにして修正された点火時期に基づ
いて点火プラグや点火コイル等の点火手段を作動させて
いる。

機関の点火時期を変更することによって、この機関の出
力特性を微妙に変えることが可能であるが、車両の走行
中に発生する加速ショック等に対してこれを緩和するよ
うに、機関の点火時期を変更するようなことは、従来行
われていない。

〈発明が解決しようとする課題〉 周知のように、単一の機関であっても手動変速機を組付
けたものと自動変速機を組付けたものとでは、出力特性
等に微妙な相違があり、自動変速機付き機関を搭載した
車両では問題とならなかったことが、手動変速機付き機
関を搭載した車両では問題となることがしばしばある。

例えば、近年、スロットル弁の開閉操作に対して応答性
の非常に優れた機関が開発されつつあり、このような機
関に手動変速機を組付けたものを搭載した車両において
、１速や２速の変速段を選択している状態から運転者が
アクセルペダルを踏み込んで急加速した場合、車両が前
後方向にギクシャク揺れる、いわゆるしゃくり現象が発
生する。このような車体前後方向の揺れは、加速ショッ
クと共に５乗り心地を非常に悪化させる原因となるもの
であるが、自動変速機を搭載した車両の場合には、この
ような現象は見られないことが多い。

〈発明の目的〉 本発明は、スロットル弁の急激な開放操作に伴う加速シ
ョックや、これに付随する車体の前後方向の揺れを緩和
し得る点火時規制御装置を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 第一番めの本発明による点火時規制御装置は、機関の瞬
時回転速度を算出する瞬時回転速度演算手段と、この時
の前記機関の平滑化回転速度を算出する平滑化回転速度
演算手段と、前記機関の瞬時回転速度と平滑化回転速度
とを比較してこれらの差が小さくなるように点火時期の
補正量を算出する点火時期補正量演算手段と、この点火
時期補正量設定手段からの前記補正量の情報に基づいて
点火時期を修正して前記機関の目標点火時期を設定する
目標点火時期設定手段と、前記機関の負荷を検出する負
荷センサと、この負荷センサからの検出信号に基づいて
前記点火時期の補正量を修正する補正量修正手段とを具
えたものである。

又、第二番めの本発明による点火時規制御装置は、機関
の瞬時回転速度を算出する瞬時回転速度演算手段と、こ
の時の前記機関の平滑化回転速度を算出する平滑化回転
速度演算手段と、前記機関の瞬時回転速度と平滑化回転
速度とを比較してこれらの差が小さくなるように点火時
期の補正量を算出する点火時期補正量演算手段と、この
点火時期補正量設定手段からの前記補正量の情報に基づ
いて点火時期を修正して前記機関の目標点火時期を設定
する目標点火時期設定手段と、前記機関のアイドル運転
状態を検出するアイドル運転検出手段と、このアイドル
運転検出手段からの検出信号に基づいて前記点火時期の
補正量を修正する補正量修正手段とを具えたものである
。

く作用〉 瞬時回転速度演算手段は機関の瞬時回転速度を算出し、
平滑化回転速度演算手段はこの時の機関の平滑化回転速
度を算出する。そして、点火時期補正量演算手段は機関
の瞬時回転速度と平滑化回転速度とを比較してこれらの
差が小さくなるように点火時期の補正量を算出し、目標
点火時期設定手段はこの点火時期の補正量の情報に基づ
いて点火時期を修正し、機関の目標点火時期を設定する
。

ここで、第一の発明では、負荷センサが機関の負荷を検
出し、この負荷センサからの検出信号に基づいて補正量
修正手段が前記点火時期の補正量を修正する。

又、第二の発明ではアイドル運転検出手段が機関がアイ
ドル運転状態にあるか否かを検出し、このアイドル運転
検出手段からの検出信号に基づいて補正量修正手段が前
記点火時期の補正量を修正する。

〈実施例〉 本発明による燃料供給制御装置を四気筒内燃機関を搭載
した車両に応用した一実施例の概略構造を表す第１図に
示すように、機関１１の燃焼室１２に吸気弁１３を介し
て基端側か連通ずる吸気管１４の先端には、エアクリー
ナエレメント１５を収納したエアクリーナ１６が連結さ
れている。このエアクリーナ１６内には、機［１１の燃
焼室１２に対する吸入空気量Ａを検出するカルマン渦流
量計等のエアフローセンサ１７と、このエアクリーナ１
６内に導かれる吸気温ＴＡ及び大気圧ＰＡをそれぞれ検
出する吸気温センサ１８及び大気圧センサ１９とが組付
けられ、これらエアフローセンサ１７及び吸気温センサ
１８及び大気圧センサ１９には、これらセンサ１７〜１
９から出力される検出信号を受ける電子制御ユニット（
以下、これをＥＣＵと記述する）２０が接続されている
。

前記吸気管１４の途中には、ケーブル２１を介したアク
セルペダル２２の操作に連動して吸気管１４に形成され
た吸気通路２３の開度を変化させ、燃焼室１２内に供給
される吸入空気量Ａを調整するスロットル弁２４が組付
けられており、このスロットル弁２４には当該スロット
ル弁２４の全閉状態を検出して機関１１のアイドル状態
を判定するためのアイドルスイッチ２５が組付けられて
いる。このアイドルスイッチ２５には、当該アイドルス
イッチ２５から出力される検出信号を受ける前記ＥＣＵ
２０が接続している。

スロットル弁２４の上流側と下流側とで両端が吸気通路
２３に連通ずるバイパス通路２６には、このバイパス通
路２６の開度を調整し得る針状弁２７が設けられ、この
針状弁２７には前記ＥＣＵ２０によってデユーティ制御
されるソレノイド２８が連結されている。又、バイパス
通路２６を形成するバイパス管２９と前記針状弁２７と
の間には、バイパス通路２６を塞ぐように針状弁２７を
付勢する圧縮コイルばね３０が介装されている。

従って、この圧縮コイルばね３０のばね力に抗してＥＣ
Ｕ２０によりソレノイド２８がデユーティ駆動されると
、運転者によるアクセルペダル２２の操作とは関係なく
、バイパス通路２６に対する針状弁２７の開弁時間が制
御され、バイパス通路２６を介して燃焼室１２内へ空気
が吸い込まれるようになっている。これらバイパス通路
２６や針状弁２７等は、機１！Ｉｌｌのアイドル運転時
に機関ＩＩの回転速度を予め設定した目標アイドル回転
速度に保持して燃責を向上させるアイドル回転速度制御
用のものである。

一方、吸気通路１９の下流端側には、機関１１の燃焼室
Ｉ２内へ図示しない燃料を吹き込む燃料噴射装置の燃料
噴射ノズル３１−が設けられ、前記ＥＣＵ２０によりデ
ユーティ制御される電磁弁３２を介して燃料が燃料噴射
ノズル３１から燃焼室１２内へ噴射される。

つまり、エアフローセンサ１７からの吸入空気量Ａの検
出結果に基づき、これと対応した燃料が供給されるよう
に、電磁弁３２の目標開弁時間ｔ。を制御し、これによ
って燃焼室】２内が所定の空燃比に設定される。

なお、本実施例の燃料噴射ノズル３１は、機関１’ｌの
気筒数に対応して吸気通路２３の吸気マニホールド部分
に四個設けられた、いわゆるマルチポイント形式のもの
を採用している。

前記機関１１の燃焼室１２に臨む点火プラグ３３は、点
火コイル３４及びパワートランジスタ３５を内蔵したデ
ィストリビュータ３６に接続している。そして、このパ
ワートランジスタ３５のオフ動作により点火コイル３４
に高電圧が発生し、点火プラグ３３が火花放電する一方
、パワートランジスタ３５のオン動作によって点火コイ
ル３４が充電を開始するようになっている。

又、前記機関ｌ】の燃焼室１２に排気弁３７を介して基
端側か連通ずる排気通路３８を形成した排気管３９には
、燃焼室Ｉ２から排出される排ガス中の窒素酸化物や炭
化水素或いは一酸化炭素等の有害成分を浄化する触媒コ
ンバータ４０を有する排ガス浄化装置４１が介装されて
いる。そして、この排ガス浄化装置４１と燃焼室１２と
の間の排気通路３８の途中には、排ガス中の酸素濃度を
検出する０２センサ４２が介装され、この０□センサ４
２には当該０２センサ４２から出力される検出信号を受
ける前記ＥＣＵ２０が接続している。

従って、機関１１の通常の運転状態では、スロットル弁
２４の開度に応じてエアクリーナ１６を介し吸気通路２
３内に吸入された空気が、燃料噴射ノズル３１から噴射
される燃料と適切な空燃比となるように、０２センサ４
２からの検出信号に基づいて混合され、燃焼室１２内で
この混合気が点火プラグ３３により点火燃焼し、排気ガ
スとなって排気通路３８から排ガス浄化装置４１を通り
、この間に無害化された状態となって排出される。

この機関１１の運転状態を良好に維持するため、本実施
例では種々のセンサを設け、これらセンサからの検出信
号に基づいて点火プラグ２０の点火時期や燃料噴射ノズ
ル３１からの燃料の噴射量等を制御している。具体的に
は、先に述べたエアフローセンサ１７や吸気温センサ１
ｇ、大気圧センサ１９．アイドルスイッチ２５，０２セ
ンサ４２の他に、機関１１にはこの機関１１の冷却水温
Ｔ、を検出する水温センサ４３が設けられ、又、ディス
トリビュータ３６内には機関１１の各気筒の圧縮上死点
位置をそれぞれ検出すると共にこれら四つの気筒の内の
予め設定した第一気筒における圧縮上死点位置を検出す
る上死点センサ（以下、これをＴＤＣセンサと記述する
）４４と、上記第一気筒における圧縮上死点位置を基準
とするクランク角位相を検出するクランク角センサ４５
とが組み込まれている。

これらセンサ４３〜４５には、これらからそれぞれ出力
される検出信号を受ける前記ＥＣＵ２０が接続されてお
り、このＥＣＵ２０には更に図示しない蓄電池の電圧を
検出してこれをＥＣＵ２０に出力するバッテリセンサ４
６や、車両の走行速度（以下ミこれを車速と呼称する）
を検出してこれをＥＣＵ２０に出力する車速センサ４７
等も接続している。

本実施例における点火系統の＠ｒｉ御ブロブロックす第
２図に示すように、ＥＣＵ２０はその主要部として演算
装置４８を具えている。

この演算装置４８には、吸気温センサ１８や大気圧セン
サ１９．０２センサ４２．水温センサ４３．バッテリセ
ンサ４６等からのアナログ信号が入力インターフェイス
４９からアナログ−デジタル変換器５０を介して入力さ
れる。又、エアフローセンサ１７やア不ドルスイッチ２
５．ＴＤＣセンサ４４．クランク角センサ４５．車速セ
ンサ４７等のからのデジタル信号は、入力インターフェ
イス５１を介して直接入力されるようになっている。

一方、演算装置４８からは点火時期の制御信号が点火ド
ライバ５２を介して前記パワートランジスタ３５に出力
され、このノ（ワートランジスタ３５から点火コイル３
４を介しディストリビュータ３６により四つの点火プラ
グ３３に順次火花を発生させて行（。

更に、この演算装置４８には機関１１の瞬時回転速度Ｎ
□とこの時の機関１１の負荷に相当する吸気充填効率り
とで決まる基本点火時期θ３等の固定値データや各種マ
ツプ或いはプログラムデータを記憶するＲＯＭ５３が接
続し、このＲＯＭ５３と演算装置４８との間で点火時期
や燃料供給のためのデータの授受が行われる。

本実施例における点火時期決定のための演算ブロックを
表す第３図に示すように、本実施例ではＴＤＣセンサ４
４からの検出信号に基づき、瞬時回転速度演算部５４に
て機関１１の瞬時回転速度Ｎ　ＥＲを算出する。この瞬
時回転速度Ｎ０は、第４図に示すタイマ割り込みルーチ
ンにてＴＤＣセンサ４４・による検出信号の周期よりも
短い一定周期の高速タイマ割り込み信号毎に瞬時回転速
度アドレスＮＴＡを１つずつ繰り上げて行き、算出時点
での瞬時回転速度アドレスＮ　ＴＡに対応する機ＪＳｉ
ｌｌの瞬時回転速度Ｎ□が、ＥＣＵ２０内のＲＯＭ５３
から読み出される。この瞬時回転速度Ｎ〜が読み出され
たならば、瞬時回転速度アドレスＮＴＡを直ちにゼロに
設定し、前記タイマ割り込みルーチンでは次の高速タイ
マ割り込み信号が入力された時点で再び瞬時回転速度ア
ドレスＮＴＡを０から１つずつカウントアツプして行く
ようになっている。

この瞬時回転速度Ｎ−の算出処理と並行して平滑化回転
速度演算部５５にてＴＤＣセンサ４４からの検出信号を
フィルタ操作することにより、ｎ回時における機関１１
の瞬時回転速度Ｎ２□０．に対応する平滑化回転速度Ｎ
　ｗｖ　ｔｎ　、が下式（１）に基づいて算出される。

Ｎｌ　ｙ　［ＩＩ　ｌ　＝　Ｋ　ｙ・ＮＥＦ−−Ｉ＋＋
（１−Ｋｙ）・ＮＥＲｆＮｌ　・　・　・（１）但し、
Ｋ、は前回の平滑化回転速度 Ｎ８□。−Ｉ、の採用割合を決定する０から１の範囲の
値のフィルタ定数（重み付は係数）であり、後述するよ
うに本発明ではアイドルスイッチ２５のオン、オフ信号
に基づいて相互に異なった値を選択するようにしている
。

このように、本実施例では機関１１の瞬時回転速度Ｎ！
□１に対応する平滑化回転速度Ｎ□、（ａ、をフィルタ
処理により算出しているが、瞬時回転速度Ｎ□の相加平
均を機関１１の平滑化回転速度Ｎア、として算出するよ
うにしても良い。

又、回転偏差演算部５６では、前記平滑化回転速度演算
部５５にて算出されたｎ回時における機関１１の平滑化
回転速度Ｎ　！Ｆ　ｌ＋＋　１から瞬時回転速度演算部
５４にて算出される瞬時回転速度Ｎ、□−を減算して得
られる回転偏差ΔＮが、下式（２）に示すように算出さ
れる。

ΔＮ　ｆａｌ　＝　Ｎ　ＩＩＦ　（ｍｌ　　Ｎ　＊＊　
ｆａｌ　　　・　・　・（２）一方、吸気充填効率演算
部５７ではエアフローセンサ２４からの検出信号に基づ
いて算出される機関１１の吸入空気量Ａと、瞬時回転速
度演算部５４にて算出される機関】１の瞬時回転速度Ｎ
□とから吸気充填効率りを下式（３）に基づいて算出す
る。

Ｉ、＝　　Ａ−・・・（３） Ｎ□ そして、基本点火時期算出部５８はこの吸気充填効率り
と瞬時回転速度演算部５４にて算出された機関１１の瞬
時回転速度Ｎ□とに基づいてＲＯＭ３３中に予め設定さ
れた基本点火時期マツプから基本点火時期θ１を読み出
し、修正点火時期算出部５９では吸気温センサ１８や大
気圧センサ１９及び水温センサ４３等から検出される吸
気温情報や気圧情報及び冷却水温情報等に基づいて基本
点火時期θ。

を修正点火時期θ。に修正する。

そして、目標点火時期算出部６０にて回転偏差演算部５
６で算出される前記回転偏差ΔＮと、修正点火時期算出
部５９で算出される前記修正点火時期θ。とから、下式
（４）に基づいて目標点火時期θ。を算出する。

θ。＝θ。＋θ。　　　　　　　　・・・（４）但し、
θ、＝に□・ΔＮであり、後述するように本発明による
に、はアイドルスイッチ２５のオン、オフや回転偏差Δ
Ｎの正負に応じて予めＲＯＭ５３中に設定された相互に
異なる補正係数である。

このようにして目標点火時期θ。を演算するが、各気筒
の点火時期は、ＴＤＣセンサ４４からの検出信号を基準
とするクランク角センサ４５からの各気筒の圧縮上死点
前７５度（ＢＴＤＣ７５°）の信号を基準として設定し
ているため、演算装置４８に組み込まれたタイミング制
御部６１にて目標点火時期θ。

を圧縮上死点前７５度からの遅れ時間として演算し、こ
れを点火ドライバ５２に与えるようになっている。

なお、本実施例では燃料の供給を再開する場合に、機関
の出力を増大させる手段として燃料の増量供給を行って
空燃比をリッチ化させる燃料噴射装置を採用したが、こ
れ以外に吸入空気量を増大させる等の他の周知の手段を
採用することも当然可能である。

次に、ＴＤＣセンサ４４からの検出信号に基づいて各気
筒の点火周期毎に機関１１の瞬時回転数Ｎ工と平均回転
数Ｎ　ｚｐとを算出すると共に燃料の供給を制御するク
ランク割り込みルーチンについて説明する。

各気筒の点火周期毎に繰り返されるクランク割り込みル
ーチンを表す第５図に示すように、ＴＤＣセンサ４４か
らの検出信号が入力されると、ＣＩにて後述するメイン
ルーチンにて決定される目標点火時期θ。に対応するデ
ータが点火ドライバ５２にセットされ、次いでＣ２にて
この点火ドライバ５２のカウントを開始した後、Ｃ３に
て現在の機関１１の瞬時回転速度Ｎ□を算出する。

そして、Ｃ４にて機ＩＩ！１１の現在の平滑化回転速度
Ｎ２□７．を前記（１）式により算出すると共にＣ５に
て現在の瞬時回転速度Ｎオと平滑化回転速度数Ｎ　！Ｆ
　＋ａ　）との回転偏差ΔＮを前記（２）式により算出
する。

しかる後、Ｃ６にて瞬時回転速度アドレスＮＴＡをゼロ
に設定し、第４図に示す前記タイマ割り込みルーチンで
は、次の高速タイマ割り込み信号が入力された時点で再
び瞬時回転速度アドレスＮ　ＴＡを０から１つずつカウ
ントアツプして行く。

そして、Ｃ７にてエアフローセンサ１７の出力に基づい
て前記（３）式により吸気充填効率りを算出し、次にＣ
８にて燃料供給停止フラグＦ　ＰＣがセットされている
か否かを判定する。

このＣ８のステップにて燃料供給停止フラグＦ　ｙｃが
セットされている、即ち機関１１に対して燃料の供給を
停止すると判断した場合には、Ｃ９にて前記機関１１の
回転偏差ΔＮが予め設定した負の閾値ΔＮ、よりも小さ
いか否かを判定する。なお、燃料供給停止フラグＦ、ｃ
のセット或いはリセット操作は、後述するメインルーチ
ンにて行われる。

このＣ９のステップにて回転偏差ΔＮが負の閾値ΔＮ３
よりも小さい、即ち瞬時回転速度Ｎ□が急激に低下して
機関１１がストールしてしまう虞があると判断した場合
には、Ｃ１Ｏにて回転低下フラグＦ’ｘｓをセットする
が、そうでない場合には問題がないので何もせずに終了
する。

一方、前記Ｃ８のステップにて燃料供給停止フラグＦ　
ＦＣがセットされていない、即ち燃料を機関１１に供給
する必要があると判断した場合には、Ｃ１ｌにて現在の
吸気充填効率りに基づき基本燃料噴射量１．を算出する
。

そして、ＣＩ２にて燃料増量フラグＦ　ＦＡがセットさ
れているか否かを判定する。

このＣ１２のステップにて燃料増量プラグＦ、Ａがセッ
トされている、即ち燃料の供給再開にあたって燃料の増
量を行う必要があると判断した場合には、燃料の供給を
再開した時点からの燃料の増量を行う時間或いは点火回
数を規定するため、ＣＩ３にて今回の燃料増量カウント
値Ｑ、。、を下式の通りに算出し、この燃料増量カウン
ト値Ｑ　（ｎ　ｌが予め設定した燃料増量カウント制限
値Ｑ、１．となるまで燃料の増量を継続する。

Ｑ（ロ）０Ｑ（・−１）＋１ 但し、Ｑ　Ｉｎ　−１１は前回の燃料増量カウント値で
ある。

次いで、ＣＩ４にて機関１１に対する燃料の供給を再開
した場合の燃料増量係数ＫＦＡを１よりも大きな値に設
定し、ＣＩ５にて燃料増量カウント値Ｑい、が予め設定
した燃料増量カウント制限値Ｑ１．８と等しいか否かを
判定する。本実施例における燃料増量係数Ｋ　ＦＡは、
燃料の供給を再開した時点からの経過時間或いは点火回
数に応じて予めマツプ化しておいたものを読み出すよう
にしている。

前記ＣＩ５のステップにて燃料増量カウント値Ｑ、７．
が予め設定した燃料増量カウント制限値Ｑ、１．と等し
くない、即ち燃料の増量が終了していないと判断した場
合には、Ｃ１６にて燃料噴射ノズル３Ｉの電磁弁３２の
目標開弁時間ｔ０を下式に基づいて算出し、Ｃ１７にて
燃料噴射ノズル３１を作動させる。

ｔ　、＝　ｔ　ｍ・Ｋ１・Ｋ２・Ｉ０ 但し、ｔ、は吸気充填効率りに応じて予め設定された基
本開弁時間、Ｋ、は冷却水温Ｔ。

や吸気温ＴＡ或いは大気圧ＰＡ等に基づいて予め設定さ
れる空燃比補正係数、ｔＤはバッテリ電圧に対応して設
定される噴射補正時間である。

前記Ｃ１５のステップにて燃料増量カウント値Ｑ　（１
が予め設定した燃料増量カウント制限値Ｑ　ｓａつと等
しい、即ちこれ以上の燃料の増量は無駄であると判断し
た場合には、Ｃ１８にて燃料増量カウント値Ｑをゼロに
設定すると共に燃料増量フラグＦ　ＦＡをリセットする
。

一方、前記ＣＩ２のステップにて燃料増量フラグＦ　Ｆ
Ａがセットされていない、即ち燃料を増量しなくても燃
料の供給を再開した場合にショックが殆ど発生しないと
判断した場合には、Ｃ１９にて燃料増量カウント値Ｑを
ゼロに設定すると共にＣ２０にて燃料増量係数に□を１
．０に設定し、前記Ｃ１６のステップに移行する。

このようにして、上述したクランク割り込みルーチンに
て機関１１の瞬時回転速度Ｎ−や平滑化回転速度Ｎｇｒ
を算出すると共に機関１１に対する燃料の供給を制御す
るが、この機＠１１に対する燃料の供給を再開する際、
回転偏差ΔＮの急激な増大に伴う燃料の増量を行った場
合とそうでない場合とにおける機関１１の瞬時回転速度
Ｎ！Ｒ及び電磁弁３２の目標開弁時間ｔ０の変化状態の
一例を第６図に示す。この第６図からも明らかなように
、本実施例による燃料の増量を行った図中、実線で示す
場合には、燃料の供給を再開した場合の機関１１の瞬時
回転速度Ｎ□が安定しているが、燃料の増量を行わない
図中、二点鎖線で示す従来の場合には、燃料の供給を再
開した場合の機関１１の瞬時回転速度Ｎ８Ｒが不安定と
なり、乗り心地の低下を招来する。

一方、上述したクランク割り込みルーチンと並行して急
加速に伴うショックを緩和するための点火時期の補正を
行う本発明のメインルーチンが繰り返される。

本実施例のメインルーチンを表す第７図に示すように、
ＭｌにてＴＤＣセンサ４４からの検出信号に基づく機関
１１の瞬時回転速度Ｎ工やエアフローセンサ１７からの
検出信号に基づ（吸入空気量Ａ、或いは吸気温センサ１
８による吸気温ＴＡや水温センサ４３による冷却水温Ｔ
、等の機関１１の運転状態の情報を算出し、次いでＭ２
にて吸気充填効率りと機関１１の瞬時回転速度Ｎ工とに
基づいて予め設定された基本点火時期θ、のマツプから
現在の機関］１の基本点火時期θ１のデータを読み出す
。そして、Ｍ３にて吸気温ＴＡ及び冷却水温ＴＶ等に対
応して前記基本点火時期θ８を修正点火時期θ。に補正
し、Ｍ４にて機関１１の運転状態に応じた空燃比補正係
数に１及びバッテリ電圧に対応して設定される噴射補正
時間ｔｏを設定する。

しかるのち、燃料の供給を停止する場合を以下の通りに
判定するが、基本的には機関回転速度がある程度高く、
しかも運転者がアクセルペダル２２から足を離している
か或いは僅かに踏み込んだ状態が一定時間継続した場合
、つまり機関１１が極低負荷運転状態の場合に燃料の供
給を停止し、それ以外の場合には燃料の供給を停止しな
いようにしている。

まず、Ｍ５にて機関１１の瞬時回転速度Ｎ□が機関】１
の燃料供給停止回転速度ＮＦＣ１例えば１５００ｒｐｍ
よりも大きいか否かを判定する。このＭ５のステップに
て機関１１の瞬時回転速度Ｎ□が機関１１の燃料供給停
止回転速度Ｎ　ＦＣよりも大きい、即ち機関１１が比較
的高回転領域にあると判断したならば、Ｍ６にてアイド
ルスイッチ２５がオンか否かを判定する。

このＭ６のステップにてアイドルスイッチ２５がオンで
ある、即ち運転者は加速を求めていないと判断した場合
には、機関回転速度と機関出力との関係を表す第８図に
示すように、機５！ｆｌｌがアイドルスイッチ２５のオ
ン動作によるアイドルラインＬ、上にあるので、Ｍ７に
て燃料カット開始用タイマをセットして例えば１０秒程
度のカウントダウンを開始し、次いでＭ８にて燃料供給
停止フラグＦ　ＦＣをセットした後、Ｍ９にて再びアイ
ドルスイッチ２５がオンか否かを判定する。

又、前記Ｍ６のステップにてアイドルスイッチ２５がオ
ンではない、即ちアクセルペダル２２が踏み込まれてい
ると判断したならば、ＭＩＯにて吸気充填効率りが予め
設定した極低負荷判定用閾値Ｌ　ａｔよりも小さいか否
かを判定する。このＭＩＯのステップにて吸気充填効率
りが極低負荷判定用閾値ＬｎＬよりも小さい、即ち運転
者によるアクセルペダル２２の踏み込み量が僅かであっ
て、機関１１が第８図に交差斜線で示す燃料供給停止領
域にあると判断したならば、Ｍｌｌにて燃料カット開始
用タイマのカウントがゼロになったか否かを判定する。

そして、こめＭｌｌのステップにて燃料カット開始用タ
イマのカウントがゼロになった、即ち高回転低負荷運転
が一定時間継続したと判断した場合には、前記Ｍ８のス
テップに移行して燃料供給停止フラグＦ、。

をセットする。つまり、運転者がアクセルペダル２２を
僅かに踏み込んだ状態で長い下り坂等を走行中には、触
媒コンバータ４ｏが次第に高温となって焼損してしまう
虞があるので、このような状態が例えば１０秒程度以上
続くような場合にも、途中で燃料の供給を停止し、触媒
コンバータ４０の焼損を未然に防止している。

このようにして燃料の供給を停止する場合を判定し、燃
料の供給を再開する際における燃料の増量を行う場合を
以下の通りに判定するが、基本的には回転低下フラグＦ
　ｔｒｓがセットされていて暖機完了後の機関ＩＩが極
低負荷運転状態の場合に燃料を増量を行い、それ以外の
場合には燃料の増量は行わないようようにしている。

前記Ｍ５のステップにて機関】】の瞬時回転速度Ｎ□が
機関１１の燃料供給停止回転速度ＮＦＣよりも太き（な
い、即ち機関１１が低回転領域にあると判断したならば
、Ｍ１２にて回転低下フラグＦ　ｔｓがセットされてい
るか否かを判定する。

このＭＩ２のステップにて回転低下フラグＦ２．がセッ
トされている、即ち燃料供給停止中に機関１１の瞬時回
転速度Ｎ□の急激な落ち込みが発生したと判断した場合
には、Ｍ１３にて冷却水温ＴＶが予め設定した暖気完了
時点を示す基準冷却水温Ｔ、よりも高温であるか否かを
判定する。このＭ２Ｓにて冷却水温Ｔ、が基準冷却水温
Ｔ、よりも高温である、即ち燃料の増量を行っても問題
がないと判断したならば、ＭＩ４にて吸気充填効率りが
予め設定した極低負荷負荷判定用閾値ＬＯＬよりも小さ
いか否かを判定する。

このＭ１４のステップにて吸気充填効率りが予め設定し
た極低負荷判定用閾値し。Ｌよりも小さい、即ち即ち運
転者によるアクセルペダル２２の踏み込み量が僅かであ
って、機関１１が第８図の交差斜線で示す燃料供給停止
領域にあると判断したならば、Ｍ２Ｓにて燃料増量フラ
グＦ７をセットし、次いでＭ２Ｓにて燃料カット開始用
タイマをセットし、そのカウントダウンを開始する。そ
して、Ｍ１７にて回転低下フラグＦ。、をリセットする
と共にＭ２Ｓにて燃料供給停止フラグＦ、。をリセット
した後、前記Ｍ９のステップに移行する。

なお、前記Ｍ１２のステップにて回転低下フラグＦ　ｚ
ｓがセットされていない、即ち燃料供給停止中に瞬時回
転速度Ｎ−の急激な落ち込みが発生していないと判断し
た場合や、前記ＭＩ３のステップにて冷却水温ＴＶが基
準冷却水温Ｔ、よりも低温である、即ち冷却水温Ｔ、が
低い状態では燃料の増量が元々行われており、空燃比が
リッチな状態となっているため、これ以上に燃料を増量
しても無駄であると判断した場合、或いは前記ＭＩＯ及
びＭ１４の各ステップにて吸気充填効率りが極低負荷判
定用閾値り。Ｌよりも大きい、即ち運転者は車両の加速
を希望していて機関１１が第８図の斜線で示す燃料供給
停止領域にないと判断した場合には、燃料の供給を再開
する時点でそれぞれ燃料の供給量を増量する必要がない
ので、燃料増量フラグＦ　ＦＡをセットすることなく前
記Ｍ１６のステップに移行する。

又、前記Ｍｌｌのステップにて燃料カット開始用タイマ
のカウントがゼロではない、即ち機関１１の高回転極低
負荷運転状態が短時間しか継続していないと判断した場
合には、前記ＭＩ７のステップに移行する。

このようにして、燃料の供給を停止する場合とそうでな
い場合、及び燃料の供給を再開する際における燃料の増
量を行う場合とそうでない場合とをそれぞれ判定した後
、機関１１のアイドル運転状態とそれ以外の運転状態と
での点火時期補正量θ１の設定を以下の通りに行う。基
本的には、機関１１のアイドル運転状態の場合における
点火時期補正量θ１よりも、それ以外の運転状態の場合
における点火時期補正量θ、の方が小さめとなるような
傾向を持たせている。

前記Ｍ９のステップにてアイドルスイッチ２５がオンで
ある、即ちアクセルペダルが踏み込まれていないと判断
したならば、Ｍ１９にてフィルタ定数に、として、本発
明ではｌに近いに□を採用し、Ｍ２Ｏにて瞬時回転速度
Ｎ工が予め機関１１のアイドル回転速度よりも多少高め
に設定した点火補正用回転閾値Ｎ、よりも小さいか否か
を判定する。

このＭ２Ｏのステップにて瞬時回転速度Ｎ〜が点火補正
用回転閾値ＮＬよりも小さい、即ち点火時期の補正を行
わないと機関ＩＩのアイドル回転速度を一定に保持する
ことが困難となる虞があると判断した場合には、Ｍ２１
にて点火時期補正量θ１として θ、＝に□・ΔＮ を採用する。この場合、点火・時期補正量θ。

の絶対値が予め設定した点火時期補正量制限値θ□ゎ１
．、を越えないように、Ｍ２２にて点火時期補正量θ８
の絶対値が点火時期補正量制限値θ□、、１よりも大き
いか否かを判定し、このＭ２２にて点火時期補正量θ、
の絶対値が点火時期補正量制限値θＩＩ（ｍａｘｌ　よ
りも大きい、即ち点火時期の変更に伴うショックが発生
する虞があると判断した場合には、Ｍ２３にて点火時期
補正量θ、・を点火時期補正量制限値θＩＩ（ｓａｘｌ
　にクリップし、Ｍ２４にて目標点火時期θ。を前記（
４）式の通Δに算出する。

なお、前記Ｍ２０のステップにて瞬時回転速度Ｎ□が点
火補正用回転閾値ＮＬ、よりも大きい、即ち瞬時回転速
度Ｎ−が比較的高めとなっていると判断した場合には、
点火時期を補正しなくても問題がないので、Ｍ２Ｓにて
点火時期補正量θ１をゼロに設定し、前記Ｍ２４のステ
ップに移行する。

このようにしてアイドル運転状態における機関１１の目
標点火時期θ。を設定する一方、これ以外の運転状態に
おける機関１１の目標点火時期θ。を以下の通りに設定
する。

前記Ｍ９のステップにてアイドルスイッチ２５がオンで
はない、即ちアクセルペダル２２が踏み込まれていると
判断したならば、Ｍ２６にて吸気充填効率りが予め設定
した低負荷判定用閾値り、よりも小さいか否かを判定す
る。

このＭ２６のステップにて吸気充填効率りが低負荷判定
用閾値ＬＬよりも小さい、即ち運転者によるアクセルペ
ダル２２の踏み込み量が少なめであって、機１！１１１
が第８図の斜線で示す低負荷運転領域にある、つまりア
イドル運転状態と余り変わりがないと判断しだならば、
前記Ｍ１９のステップに移行する。

しかし、このＭ２６のステップにて吸気充填効率りが低
負荷判定用閾値ＬＬよりも大きい、即ち運転者によって
アクセルペダル２２が充分踏み込まれており、機関１１
が中負荷以上の運転領域にあると判断したならば、Ｍ２
７にてフィルタ定数に、として本発明では前記Ｍ１９の
ステップにて選択したＫ　Ｆｉｌよりも小さなに□を採
用し、Ｍ２Ｓにて変速機の変速位置信号がＮレンジとな
っているか否か、つまり手動変速機付き車両か或いは自
動変速機付き車両かどうかを判定する。

なお、前記Ｍ２６の判定ステップを省略し、Ｍ９のステ
ップから直接Ｍ２７のステップに移行するようにしても
特に問題はない。

このＭ２Ｓのステップにて変速機の変速位置信号がＮレ
ンジとなっているか否かを判定するのは、本実施例のＥ
ＣＵ２０自体を手動変速機付き車両と自動変速機付き車
両とに共用することを考慮した場合、自動変速機付き車
両では機関１１の駆動トルクの変動がトルクコンバータ
の圧油の粘性により吸収されてしまう上、車両の加速初
期における機関１１の回転変化が手動変速機付き車両よ
りも速いため、加速性を損なう虞があることから、自動
変速機付き車両の場合には以下に示す点火時期の補正を
行わないようにすることが望ましいからである。つまり
、手動変速機付き車両の場合には常にＮレンジの信号が
ＥＣＵ２０側に出力されるようにしておき、このＮレン
ジの信号が出力されている場合に以下に示す点火時期の
補正を行うようにしておけば、自動変速機付き車両の場
合にはＮレンジの状態で点火時期の補正を行うこととな
るが、変速機が中立状態では実質的に点火時期の補正が
行われないのである。

従って、ＥＣＵ２０自体を手動変速機付き車両と自動変
速機付き車両とに共用しないようにするのであれば、こ
のＭ２Ｓの判断ステップを省略することができる。

このように、本実施例では手動変速機が搭載された車両
を対象としているので、前記Ｍ２８のステップにおける
変速機の変速位置信号は常にＮレンジと判断され、Ｍ２
９にて車速Ｖが予め設定された基準車速Ｖ、よりも大き
いか否かを判定する。このＭ２９のステップにて車速Ｖ
が予め設定された基準車速ＶＲよりも大きい、即ち車両
がある程度以上の速度で走行中であって、この点火時期
の補正操作が車両の加速性に悪影響を及ぼす虞がないと
判断したならば、次にＭ２Ｏにて瞬時回転速度Ｎ工が予
め設定した点火補正用回転閾値ＮＨ％例えば３０００ｒ
ｐｍよりも小さいか否かを判定する。

なお、Ｍ２９のステップでは車速Ｖが予め設定された基
準車速ｖ８よりも大きいか否かを判定しているが、低速
の変速段が選択−されている場合における点火時期の補
正操作は、車両の発進加速に悪影響を及ぼす虞があるの
で、低速の変速段が選択されていないことをＭ２９のス
テップにて判定するようにしても良い。

前記Ｍ３０のステップにて瞬時回転速度Ｎ２゜が予め設
定した点火時期補正用回転閾値Ｎ。

よりも小さい、即ち機関１１の瞬時回転速度Ｎ□が低い
ことから、運転者がアクセルペダル２２を踏み込ん車両
の加速を希望している場合に、機関１１の瞬時回転速度
Ｎ−の上昇割合が急激となって加速ショックが発生し易
いと判断したならば、Ｍ３１にて今度は回転偏差ΔＮの
絶対値が予め設定した閾値α、例えば５０〜６０ｒｐｍ
よりも大きいか否かを判定する。このＭ３１のステップ
にて回転偏差ΔＮの絶対値が閾値αよりも大きい、即ち
回転偏差ΔＮが大きく発生していてこれを少なくする必
要があると判断した場合には、ＭＢ２にてこの回転偏差
ΔＮが負であるか否かを判定する。

このＭＢ２のステップにて回転偏差ΔＮが負である、即
ち点火時期を遅角する必要があると判断した場合には、
Ｍ３３にて点火時期補正量θ、として θ＊　＝　Ｋ　＊　ｎ・ΔＮ を採用するが、本発明におけるこの場合の点火時期補正
係数に、は、前述したＭ２１のステップでの機関１１の
アイドル運転状態における点火時期補正係数Ｋ　ｍ＋よ
りも小さく設定している。又、点火時期補正量θ８の絶
対値が予め設定した点火時期補正量制限値θ、。１１．
。

を越えないように、Ｍ３４にて点火時期補正量θ１の絶
対値が点火時期補正量制限値θゎゎ１．、よりも大きい
か否かを判定し、このＭ３４にて点火時期補正量θ、の
絶対値、即ち点火時期の変更に伴うショックが発生する
虞があると判断した場合には、Ｍ２Ｓにて点火時期補正
量θ、を点火時期補正量制限値θｍ。１．８．にクリッ
プし、前記Ｍ２４のステップに移行して目標点火時期θ
。を前記（４）式により算出する。

なお、前記Ｍ２Ｂのステップにて変速機の変速位置信号
がＮレンジとなってなっていない、即ち自動変速機付き
車両であると判断した場合や、前記Ｍ２９のステップに
て車速Ｖが基準車速Ｖ、よりも遅い、即ち車両が比較的
低速で走行中であることから、この点火時期の補正操作
が車両の加速性に悪影響を及ぼす虞があると判断した場
合、或いは前記Ｍ３０のステップにて瞬時回転速度Ｎ□
が点火時期補正用回転閾値ＮＮよりも大きい、即ち機関
１１の瞬時回転速度Ｎ□が比較的高く、この点火時期の
補正操作が機１！１１１の回転速度の上昇割合を損なう
虞があると判断した場合、又は前記Ｍ３１のステップに
て回転偏差ΔＮの絶対値が閾値αよりも小さい、即ち回
転偏差ΔＮが少ないのでこれ以上少な（する必要がない
と判断した場合には、それぞれ点火時期を補正しな（て
も良いので、Ｍ２Ｓにて点火時期補正量θ、をゼロに設
定し、前記Ｍ２４のステップに移行する。

又、前記Ｍ３２のステップにて回転偏差ΔＮが正である
、即ち点火時期を進角する必要があると判断した場合に
は、Ｍ３７にて点火時期補正量θ８として θつ＝ＫＩＬ・ΔＮ を採用し、前記Ｍ３４のステップに移行する。

本発明におけるこの場合の点火時期補正係数ＫＩＬは、
前述したＭ３３のステップでの点火時期補正係数に工よ
りも更に小さく設定している。

一般に、修正点火時期θ。は機関１１がノッキングを起
こす直前のＭＢＴ近傍に設定されていることが多いため
、これ以上点火時期を進角させるとノッキングを発生す
る虞があるので、前記Ｍ３２のステップにて回転偏差Δ
Ｎが正であると判断した場合には、これ以上に点火時期
を進角させず、Ｍ２Ｓのステップに移行して点火時期補
正量θ、をゼロに設一定するようにしても良い。

このように、本実施例ではＭ９のステップにてアイドル
スイッチ２５がオフの場合に、Ｍ２７以降の処理ステッ
プを行うようにしたが、機！！Ｉｌｌの負荷が予め設定
したレベル以上の場合や、アクセルペダル２２の踏み込
み操作が急激に行われた場合、或いはスロットル弁２４
が急激に開放操作された場合、アクセルペダル２２の踏
み込み操作が急激に行われるか、もしくはスロットル弁
２４が急激に開放操作された時点から予め設定した一定
時間だけ、それぞれＭ３２以降の処理ステップを行うよ
うにすることも可能である。

ここで、２速の変速状態にてスロットル弁を全閉状態か
ら全開状態に移行させた場合における瞬時回転速度Ｎ□
及び車両の前後方向の加速度Ｇ及び目標点火時期θ。の
関係を表す第９図に示すように、図中、実線にて示す本
実施例の場合には、図中、破線にて示す点火時期制御を
行わない場合よりも、車両の前後方向の加速度Ｇの振動
がごく僅かの間に収束してしまい、車両の急加速に伴う
ショックが緩和されていることが判る。

〈発明の効果〉 本発明の点火時期制御装置によると、機関の瞬時回転速
度と平滑化回転速度とを比較してこれらの差が小さ（な
るように点火時期の補正量を算出する点火時期補正量演
算手段を設け、更にこの点火時期補正量設定手段からの
補正量の情報に基づいて点火時期を修正して機関の目標
点火時期を設定する目標点火時期設定手段を設けたので
、機関の瞬時回転速度が平滑化回転速度に迅速に収束す
る結果、機関が加速運転状態或いは中負荷以上の運転状
態の場合に、車両の加速に伴うショックや車体前後方向
の揺れを従来のものより緩和することができる。

この場合、負荷センサが機関の負荷を検出し、この負荷
センサからの検出信号に基づいて補正量修正手段が前記
点火時期の補正量を修正したり、或いはアイドル運転検
出手段が機関がアイドル運転状態にあるか否かを検出し
、このアイドル運転検出手段からの検出信号に基づいて
補正量修正手段が前記点火時期の補正量を修正するよう
にしているので、車両の加速に伴うショックや車体前後
方向の揺れ効率良く緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による点火時期制御装置を四気筒内燃機
関が搭載された車両に応用した一実施例の概念図、第２
図はその点火系統のＭ御ブロック図、第３図は点火時期
決定のための演算ブロック図、第４図は瞬時回転速度算
出用のタイマ割り込みルーチンを表すフローチャート、
第５図は燃料供給制御用のクランク割り込みルーチンを
表すフローチャート、第６図は瞬時回転速度及び電磁弁
の開弁時間の変化状態の一例を表すグラフ、第７図は本
実施例のメインルーチンを表すフローチャート、第８図
は機関回転数と機関出力との関係を表すグラフ、第９図
は瞬時回転速度及び車両の前後方向の加速度及び目標点
火時期の関係を表すグラフである。 又、図中の符号で１１は機関、１２は燃焼室、１７はエ
アフローセンサ、１８は吸気温センサ、Ｉ９は大気圧セ
ンサ、２ｏはＥＣＵ、２２はアクセルペダル、２４はス
ロットル弁、２５はアイドルスイッチ、３３は点火プラ
グ、３４は点火コイル、３５はパワートランジスタ、３
６はディストリビュータ、４２はｏ２センサ、４３は水
温センサ、４４はＴＤＣセンサ、４５はクランク角セン
サ、４６はバッテリセンサ、４７は車速センサ、４８は
演算装置、５２は点火ドライバ　５３はＲＯＭ、５４は
瞬時回転速度演算部、５５は平滑化回転速度演算部、５
６は回転偏差演算部、５７は吸気充填効率演算部、５８
は基本点火時期算出部、５９は修正点火時期算出部、６
０は目標点火時期算出部、Ａは吸入空気量、Ｆ　ＦＣは
燃料供給停止フラグ、Ｉ６は基本燃料噴射量、Ｋｙ　Ｉ
　Ｋｙ、４＋　ＫＦＬはフィルタ定数、Ｋヨ＊　ＫＩＮ
？　ＫＩＬは点火時期補正係数、Ｌは吸気充填効率、Ｌ
Ｌは低負荷判定用閾値、Ｌ　ｍ、は極低負荷判定用閾値
、Ｎ２．は平滑化回転速度、Ｎｔ＋ｔは瞬時回転速度、
ＮＦＣは燃料供給停止回転速度、ΔＮは回転偏差、△Ｎ
ｓは負の閾値、ＮＬは点火時期補正用回転閾値、Ｎ、は
点火時期補正用回転閾値、ＴＶは冷却水温、Ｔ、は基準
冷却水温、ｔｏは目標開弁時間、ｔｇは基準開弁時間、
ｔ、はバッテリ電圧に対応する補正時間、■は車速、Ｖ
Ｒは基準車速、αは回転偏差の絶対値に対する閾値、θ
３は基本点火時期、θ。 は修正点火時期、θ、は点火時期補正量、θ。 は目標点火時期である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関の瞬時回転速度を算出する瞬時回転速度演算
   手段と、この時の前記機関の平滑化回転速度を算出する
   平滑化回転速度演算手段と、前記機関の瞬時回転速度と
   平滑化回転速度とを比較してこれらの差が小さくなるよ
   うに点火時期の補正量を算出する点火時期補正量演算手
   段と、この点火時期補正量設定手段からの前記補正量の
   情報に基づいて点火時期を修正して前記機関の目標点火
   時期を設定する目標点火時期設定手段と、前記機関の負
   荷を検出する負荷センサと、この負荷センサからの検出
   信号に基づいて前記点火時期の補正量を修正する補正量
   修正手段とを具えた点火時期制御装置。
2. （２）機関の瞬時回転速度を算出する瞬時回転速度演算
   手段と、この時の前記機関の平滑化回転速度を算出する
   平滑化回転速度演算手段と、前記機関の瞬時回転速度と
   平滑化回転速度とを比較してこれらの差が小さくなるよ
   うに点火時期の補正量を算出する点火時期補正量演算手
   段と、この点火時期補正量設定手段からの前記補正量の
   情報に基づいて点火時期を修正して前記機関の目標点火
   時期を設定する目標点火時期設定手段と、前記機関のア
   イドル運転状態を検出するアイドル運転検出手段と、こ
   のアイドル運転検出手段からの検出信号に基づいて前記
   点火時期の補正量を修正する補正量修正手段とを具えた
   点火時期制御装置。