JPH0711263B2 - 内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents

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し、特に加
速時のショックを点火時期制御により抑制する技術に関
する。

〈従来の技術〉 従来の自動車用内燃機関、特に電子制御燃料噴射装置を
備えた内燃機関にあっては、機関運転状態に応じて燃料
噴射が応答性良く行われるため加速運転時にはスロット
ル弁の開度変化に燃焼圧力（図示平均有効圧）が応答性
良く追従する。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところが、車両は重量が大きく慣性が大きいため、機関
の出力に対して応答性良く追従することができないので
加速を終了して定常状態に移行する際に、車両のゆり返
し（車両前後Ｇの変動）によるガクガク振動を生じると
共に機関の回転変動を生じ、運転性，乗り心地が悪化す
る。

そこで加速後、機関回転数が下降し始めてから該下降を
抑制すべく点火時期を遅角補正し、その後回転数上昇時
は進角、下降時は遅角補正を行って回転変動を抑制する
ようにしたものもある。

しかしながら、このように、加速終了後から点火時期補
正を開始すると、開始直後、機関運転の定常状態に対応
して設定した基本点火時期は当該運転状態でトルクを可
及的に高めるべく設定された値（いわゆる最適点火時
期）となっているため、この点火時期を進角方向に補正
してもそれ以上トルクを高めることにはならず、回転数
の減少を抑制できないので、回転数の変動を良好に抑制
できるものではなかった。

即ち、進角補正により回転数を上昇させるためには、進
角補正前の点火時期が最適点火時期より予め遅角側にあ
って進角により最適点火時期に近づける必要がある。

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、加速時に予め所定量点火時期を遅角側に補正し、
その後回転数変化に応じた進遅角補正を行うことによ
り、上記問題点を解決した内燃機関の点火時期制御装置
を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 このため本発明は、第１図に示すように機関の運転状態
を検出する機関運転状態検出手段と、 前記運転状態検出手段により検出された機関運転状態に
基づいて基本点火時期を設定する基本点火時期設定手段
と、 前記運転状態検出手段により検出された機関運転状態に
基づいて機関の加速状態を判定する加速判定手段と、 前記加速判定手段により定常状態から加速状態に移行し
たことを判定した時点からの経過時間を計測する計時手
段と、 前記計時手段による計測開始後所定時間は前記基本点火
時期を所定量遅角側に補正する第１の点火時期補正手段
と、 前記計時手段による計測開始後前記所定時間経過後は、
前記第１点火時期補正手段により補正された点火時期を
初期値として、前記運転状態検出手段により検出される
機関回転変動を抑制する方向に当該変動量に応じて点火
時期を補正する第２の点火時期補正手段と、 前記第１の点火時期補正手段及び第２の点火時期補正手
段により補正された点火時期に点火装置に点火信号を出
力する点火信号出力手段と、を備えて構成する。

〈作用〉 定常状態から加速状態に移行すると計時手段により計時
される所定時間は基本点火時期が所定量遅角側に補正さ
れる。

前記所定時間経過後に機関回転数が低下に転じてからは
回転数の変動を抑制する方向、つまり、回転数の低下に
対しては点火時期を進角する方向に補正が行われるが、
その際、予め点火時期の初期値が遅角側に補正されてい
るため点火時期を進角補正することによりトルクが高め
られ回転数の低下を抑制することができ、それ以降の回
転変動を良好に抑制できる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。

第２図を参照し、機関１には、エアクリーナ2,吸気ダク
ト3,スロットルチャンバ４及び吸気マニホールド５を介
して空気が吸入される。

吸気ダクト３にはエアフローメータ６が設けられてい
て、吸入空気流量を検出する。スロットルチャンバ４に
は図示しないアクセルペダルと連動するスロットル弁７
が設けられていて、吸入空気流量を制御する。スロット
ル弁７にはスロットル弁開度の検出のためポテンショメ
ータ式のスロットルセンサ８が付設されている。吸気マ
ニホールド５には各気筒毎に電磁式燃料噴射弁９が設け
られていて、図示しない燃料ポンプから圧送されプレッ
シャレギュレータにより所定の圧力に制御される燃料を
機関１に噴射供給する。

燃料噴射量の制御は、コントロールユニット20に内蔵さ
れたマイクロコンピュータにおいて、エアフローメータ
６により検出される吸入空気流量Ｑと後述するディスト
リビュータ13に内蔵されたクランク角センサ10からの信
号に基づいて算出される機関回転数Ｎとから基本燃料噴
射量Tp＝Ｋ・Q/N（Ｋは定数）を演算し、これを適宜補
正して燃料噴射量Ti＝Tp・COEF＋Ts（COEFは加速補正係
数などを含む各種補正係数、Tsは電圧補正分）を設定
し、これに相応するパルス巾の駆動パルス信号を機関１
の回転に同期して所定のタイミングで燃料噴射弁９に与
えることによって行う。

機関１の各気筒には点火栓11が設けられていて、これら
には点火コイル12にて発生する高電圧がディストリビュ
ータ13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、点火コイル12はそれ
に付設されたパワートランジスタ12aを介して高電圧の
発生時期を制御される。従って、点火時期の制御は、パ
ワートランジスタ12aのオン・オフ時期をコントロール
ユニット20からの点火信号で制御することによって行
う。

この点火時期の制御ため、機関運転状態のパラメータと
して、クランク角センサ10からの信号に基づいて算出さ
れる機関回転数Ｎと、前記のように演算される基本燃料
噴射量Tpとが用いられる。また、スロットルセンサ７か
らの信号に基づいて検出されるスロットル弁開度TVOが
用いられる。

ここで、エアフローメータ6,スロットルセンサ8,クラン
ク角センサ10が機関運転状態検出手段に相当し、点火コ
イル12,ディストリビュータ13,点火栓11が点火装置を構
成する。

コントロールユニット20内のマイクロコンピュータのCP
Uにおいては、第３図のフローチャートに従って演算処
理し、点火時期（点火進角）ADVを制御する。

ステップ１（図にはS1として記してある。以下同様）で
は現時点の機関回転数Ｎから前回の機関回転数No_Ldを減
算して機関回転数の変動量ΔＮを演算する。

ステップ２では加速判定フラグＦの判定を行い、加速判
定プラグＦが０の場合（未だ加速判定が行われていない
場合）は、ステップ３へ進む。

ステップ３では、現時点のスロットル弁開度TVOから前
回のスロットル弁開度TVOo_Ldを減算してスロットル弁開
度の変化量ΔTVOを演算する。そして、ステップ４では
スロットル弁開度の変動量ΔTVOと加速判定値Cacc_Cを比
較する。この部分が加速判定手段に相当する。

ここで、スロットル弁開度の変動量ΔTVOがCacc_C未満の
ときはステップ５へ進んで加速判定フラグＦを０に維持
する。そして、次のステップ６ではバックグラウンドジ
ョブとして実行されるルーチンに従って機関回転数Ｎと
基本燃料噴射量Tpとからマップを参照して定められる点
火進角のマップ値MADV（基本点火時期）を最終的な点火
進角ADVとし、次のステップ７で出力する。

ここで、ステップ６の部分が基本点火時期設定手段に相
当し、ステップ７の部分が点火信号出力手段に相当す
る。

ステップ４での判定において、スロットル弁開度の変動
量ΔTVOが加速判定値Cacc以上で、加速と判定される
と、ステップ８に進んで加速判定フラグＦを１にセット
する。

次にステップ９に進んで制御時間のTIMを０にする。そ
して、次のステップ10ではマップを参照して定められる
点火進角のマップ値MADVから所定の遅角量ΔADV₀を差し
引いた値を最終的な点火進角ADVとし、次のステップ７
で出力する。尚、制御時間TIMはタイマにより自動的に
計時されるタイマ値であり、したがってこのタイマが計
時手段に相当する。

加速判定がなされて加速所定フラグＦが１にセットされ
た後は、ステップ２の判定においてステップ11以降へ進
んで所定時間Ｂ内において、前記遅角量ΔADV₀の補正を
維持した後、さらに所定時間（Ａ−Ｂ）内において回転
数変動量に応じた進遅角制御を行う。

即ち、ステップ11での判定で制御時間TIMが所定時間Ａ
未満の場合はステップ12で制御時間内TIMをＡより小の
所定時間Ｂと比較し、所定時間未満の時は、ステップ10
以降へ進んでマップ進角値MADVから遅角値ΔADV₀を差し
引いた値を点火進角とする制御を接続する。尚、この間
ステップ16にてタイマTIMの値をカウントアップする。

ここで前記所定時間Ｂは、加速開始後機関回転数が減少
に移行して車両のゆり返しを生じる直前の状態までの時
間近くに設定されている。これは、車両の前後Ｇの固有
振動数によって大略決められ、実験的に求められる。但
し、ステップ１において検出される回転数の変動量ΔＮ
が０近傍となるまでステップ10の制御を継続するように
してもよい。尚、ステップ12によって設定される所定時
間Ｂの間ステップ10へ進んでマップ進角値MADVを所定量
ΔADV₀遅角する機能が第１の点火時期補正手段に相当す
る。

ステップ12で制御時間が所定時間Ｂ以上（Ａ未満）と判
定されたときは、ステップ13へ進み、制御時間計時用の
タイマTIMをカウントアップする。

次いでステップ14では、ステップ１で求めた回転数変動
量ΔＮ（正，負を含めた値）に応じて進遅角補正量ΔAD
VをROMに記憶したマップから検索する。

そして、ステップ15では点火進角ADVをマップ進角値MAD
Vから前記所定の遅角量ΔADV₀を差し引いた値に前記進
遅角補正量ΔADVを加算した値として設定し、ステップ
７で出力する。このステップ14,15の部分が第２の点火
時期補正手段に相当する。

また、ステップ11で制御時間TIMが所定時間Ａ以上にな
ったと限定されるとステップ５へ進んで加速判定フラグ
Ｆが０にリセットされ、ステップ６で検索されたMAP進
角値MADVを点火時期とする制御が行われる。つまり、所
定時間Ａの間は一旦加速判定した後の加速判定が禁止さ
れ、その後この禁止を解除して加速判定による前記した
点火時期制御を再開する。

このようにすれば、第４図に実線で示すように、加速に
より上昇した機関回転数（平均有効圧）が下降し始める
間、予め点火時期を所定量遅角補正し、下降し始めてか
らは遅角補正された点火時期を初期値として回転数の変
化量に応じて回転変動を抑制する方向に進遅角補正する
制御が開始される。したがって、回転数下降直後の進角
補正において点火時期は、トルク優先の最適点火時期に
近づける方向に進角されることになるため、平均有効圧
Piの低下を効果的に抑制でき、もってゆり返し初期の機
関回転数の低下を良好に抑制して引き続く回転変動も十
分に抑制される。図で点線は従来例を示す。尚、加速判
定直後から回転数変化量に応じた点火時期補正を行うこ
とも考えられるが、この場合、遅角補正量が大きくなり
すぎることがあり、満足な加速感が得られない。この
点、本発明の場合、ゆり返しを抑制すべく設定された量
だけ遅角補正するので加速性能に与える影響を小さくで
きる。

尚、この遅角補正量を加速の程度（例えばスロットル弁
開度の変化速度により検出）に応じて設定すれば、加速
の程度によらず加速性能を与える影響を十分小さくでき
ると共に、ゆり返し開始時にゆり返しの程度に応じて最
適点火時期に近づける方向の進角補正制御量（進角制御
により回転減少を抑制できる）を確保でき常に良好な回
転変動抑制効果が得られる。

また、第４図に鎖線で示すように加速検出後所定時間の
間一定の傾きで徐々に遅角量を増大するようにすれば加
速開始点火時期が段差をもって遅角されることがないの
で加速感，加速性能をより良好に確保できる。この場合
でも所定時間後の総遅角量は、一定（又は加速程度に応
じて設定された量）であり、ゆり返しを抑制できる効果
は同様である。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば加速検出後所定時間
点火時期を所定量遅角させたのち回転変動量に応じた進
遅角補正を行うようにしたため、加速性能を確保しつ
つ、ゆり返しを効果的に抑制でき乗り心地を向上でき
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
明の一実施例の全体構成図、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、同上実施例
における各部状態を示すタイムチャートである。 １……機関、６……エアフローメータ、８……スロット
ルセンサ、10……クランク角センサ、11……点火栓、12
……点火コイル、13……ディストリビュータ、20……コ
ントロールユニット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機関の運転状態を検出する機関運転状態検
   出手段と、 前記運転状態検出手段により検出された機関運転状態に
   基づいて基本点火時期を設定する基本点火時期設定手段
   と、 前記運転状態検出手段により検出された機関運転状態に
   基づいて機関の加速状態を判定する加速判定手段と、 前記加速判定手段により定常状態から加速状態に移行し
   たことを判定した時点からの経過時間を計測する計時手
   段と、 前記計時手段による計測開始後所定時間は前記基本点火
   時期を所定量遅角側に補正する第１の点火時期補正手段
   と、 前記計時手段による計測開始後前記所定時間経過後は、
   前記第１点火時期補正手段により補正された点火時期を
   初期値として、前記運転状態検出手段により検出される
   機関回転変動を抑制する方向に当該変動量に応じて点火
   時期を補正する第２の点火時期補正手段と、 前記第１の点火時期補正手段及び第２の点火時期補正手
   段により補正された点火時期に点火装置に点火信号を出
   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。