JPH0751925B2 - 内燃機関の点火時期制御方法 - 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方法に関し、より具体
的にはスロットル弁開度等により機関運転の加速状態を
検出して点火時期を補正する如く構成した内燃機関の点
火時期制御方法に関する。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題） 近時内燃機関の点火時期制御は電子制御化されつつある
が、かかる電子制御方式において加速時、特にアイドル
近辺からの発進加速時や中間車速からの急加速時に一時
的にノッキングが発生することがあった。かかる現象
は、第２図に示す如く加速時においては機関回転数が一
時的に、例えば数点火間減少し、然る後に上昇すること
に起因することが近時判明した。即ち、電子制御方式の
点火時期制御においては通例機関回転数及び吸入負圧又
は吸入空気量より基本値を算出して行っているのである
が、スロットル弁の開弁動作が直ちに吸入負圧乃至は吸
入空気量の変化として検出されるに至らずそこに若干の
検出遅れが生じると共に、機関回転数に関しても1TDC周
期内に１回程度しか検出されないこともあって、必要点
火時期よりも進角側で点火させてしまう場合があること
が判明した。更に、点火時期を一旦時間に変換して制御
している場合、クランク角30度等の角度区間における周
期に基づいて角度時間変換しているため、第３図に示す
如く、点火時期自体が進角側にずれてしまう現象に加え
て、周期自体が徐々に延びているため演算の基となった
区間の周期と点火する区間の周期とが異なって、予定角
度よりも進角側で点火してしまうことになる。

ところで、特開昭59−65568号は、機関急加速時が検出
された場合一定時間点火時期を遅角させる技術を記載す
る。加速時遅角させる点において本願発明と共通するも
のであるが、この従来技術は急加速時に発生する燃焼圧
力の不連続的な増大による車体ショックを軽減すること
を目的としてなされたものであり、本発明とは目的を異
にするのみならず、構成においてもこの従来技術の場合
急加速時即遅角せしめるのに対し本願発明は加速時であ
って且つ機関回転数が減少している場合のみ遅角せしめ
るものであり、又遅角区間も従来技術の場合一定時間と
云う固定値であるのに比し本願発明の場合機関回転数の
変動を検出してそれが減少している間のみ遅角するの
で、過度に遅角させて不要に機関出力を低下させること
がないものである。

かかる如く、本発明の目的は、加速時に一時的に機関回
転数が減少することに起因するノッキングを有効に回避
する内燃機関の点火時期制御方法を提供することにあ
る。

（課題を解決するための手段及び作用） 上記の目的を達成するために本発明は第１図に示す如
く、機関の運転状態に応じて決定される最適値により点
火時期を制御する内燃機関の点火時期制御方法におい
て、少なくともスロットル弁開度及び／又はスロットル
弁開度の変化量から加速状態を検出すると共に機関回転
数の変動率を算出し、検出加速状態において機関回転数
が減少方向にある場合点火時期を遅角補正する如く構成
した（ステップ10乃至16）。

（実施例） 以下、添付図面に即して本発明の実施例を説明する。便
宜上、第４図を参照して本発明に係る内燃機関の点火時
期制御方法の実現に使用する装置を先に説明する。

同図に示す如く、図示しない内燃機関（６気筒とする）
のクランク軸乃至はカム軸（共に図示せず）等の近傍に
は、電磁ピックアップ等よりなるクランク角センサ20が
配され、第５図に示す如くクランク角720度毎に気筒判
別信号を、120度毎にTDC信号を、又30度毎に時間変換用
及び機関回転数Ne算出用の単位角信号を発生する。該３
種の信号は制御ユニット22に入力され、そこで波形整形
回路24を介して波形整形される。該波形整形回路24の次
段にはマイクロ・コンピュータ26が接続され、該回路24
の出力は入力インタフェース回路26aに入力される。

又、該内燃機関の吸入空気略（図示せず）のスロットル
弁（図示せず）下流の適宜位置には該空気路の絶対圧力
を検出する圧力センサ28が設けられ、機関の負荷状態を
検出する。更に、該スロットル弁の開度の変化量を検出
するスロットル・センサ30が設けられ、アクセル・ベダ
ル（図示せず）に連動したスロットル弁の開度の変化量
を検出する。又、機関冷却水通路（図示せず）の適宜位
置には水温センサ32が設けられて冷却水温を検出し、こ
れらのセンサ出力はレベル修正回路34を介して適宜増巾
された後、A/D変換回路26bに入力される。更に、バッテ
リ36からは電圧信号が送出され、該信号もレベル修正回
路34を介してA/D変換回路26bに入力される。マイクロ・
コンピュータ26においてCPU26cは、かかる検出値に基づ
いてROM26d及びRAM26eを用いて点火時期を演算し、後述
の如く時間変換した後、出力インタフェース回路26fを
介して後段の駆動回路38に出力する、該回路38は主とし
てパワー・トランジスタ38aよりなり、該マイクロ・コ
ンピュータ26の出力信号によって第５図に示す如くオン
し、点火コイル40の１次コイルにバッテリ36より通電せ
しめる。該トランジスタ38aは、マイクロ・コンピュー
タ26よりの出力信号がロー・レベルに落ちた時点でオフ
して時点コイル40の２次コイルに高電圧を発生せしめ、
該高電圧はディストリビュータ42を介して所定の気筒の
点火プラグ44の電極間を放電して点火せしめる。この場
合、点火順序は、第１、第５、第３、第６、第２及び第
４気筒の順とする。尚、前記マイクロ・コンピュータ26
は更に、トランジスタ・オン時点を制御する通電タイマ
カウンタ及びトランジスタ・オフ時点を制御する点火タ
イマカウンタを備えると共に、前記単位角信号間の角度
間隔（以下「ステージ」snと称する）の周期（機関回転
速度）tsnを計測するタイマカウンタ及びステージを計
数するステージカウンタ（全て図示せず）を備える。

続いて、第６図フロー・チャートを参照して本発明に係
る制御方法の実施例を説明する。尚、この演算は単位角
信号の発生する30度毎に起動される。

先ず、ステップ50において機関運転が加速状態にあるか
否か、前記スロットル・センサ30の出力より検出し、加
速状態にある場合続いてステップ52において機関回転数
Neの変動率dNeを算出する。これは前記ステージ周期用
タイマカウンタの出力を用いて行い、前ステージとその
直前のステージの周期とを比較して算出する。

続いてステップ54において、該機関回転数変動率dNe
が、所定減少率以上か否か判断し、該所定値以上の場合
加速補正値θKA（初期値零）から適宜設定した所定値θ
ACCを減算する（ステップ56）。尚、本フロー・チャー
トにおいては減算は遅角補正を、加算は進角補正を意味
する。

ステップ54において機関回転数変動率dNeが該所定減少
率より小さいと判断された場合、続いてステップ58にお
いて該機関回転数変動率dNeが、今度は逆に所定値増加
率以上か否か、即ち第２図において機関回転数が増加方
向に反転した後その増加度が所定値以上か否か判断し、
所定値以上増加している場合、ステップ60において加速
補正値θKAに前記一定値θACCを加算して戻し進角し、
然らざる場合は戻し進角しないものとする（ステップ6
2）。尚、ステップ50において加速が検出されない場合
には遅角補正を行わない（ステップ64）。以上の演算を
30度毎に行って、その都度加速補正値θKAを演算してお
く。

続いて、全体的な点火時期について説明すると、所定角
度、例えばTDC位置で第７図に示す主要演算手順を開始
させ、先ずステップ100において点火時期θｂを演算す
る。これは機関回転数Ne及び圧力値PbaよりROM26d内の
マップ値を検索し、続いて水温等の補正を適宜加えて決
定する。

続いて、ステップ102において前記点火時期θｂに、第
６図フロー・チャートで算出した加速補正値θKAを加え
て最終的な点火時期θigを決定し、ステップ104におい
て適宜なステージ周期tsnに基づいて時間変換し、ステ
ップ106において第４図に示す如く、点火タイマを起動
させて点火する。尚、時間変換に際しては、第３図に示
した如くステージ毎の周期の変動が大きいので、点火予
定ステージ近接にしたステージの周期を使用する。尚、
図示しなかったが、通電時間についても同様に決定して
時間変換し、第５図に示す如く適宜ステージで通電タイ
マをスタートさせて通電を行うことは云うまでもない。

第８図及び第９図は、本発明の第２の実施例を示してお
り、加速が検出された場合固定角度で点火する例を示し
たものである。第６図と相違する点のみを説明すると、
ステップ74において機関回転数が所定値以上減少してい
ると判断された場合点火時期を所定角度に固定すると共
に（ステップ76）、第９図の点火時期演算フロー・チャ
ートにおいても点火時期θigは第８図で固定角度値が決
定されている場合には優先的にその値に従うものである
（ステップ200）。第１実施例に比し制御を単純化出来
る利点を備える。尚、第１実施例と同様回転数変動率が
所定率以上増加するようになった場合には戻し進角を加
えても良いことは云うまでもない。

（発明の効果） 本発明はスロットル弁開度の変化量等から加速状態を検
出すると共に機関回転数変動率を算出し加速状態におい
て機関回転数が減少方向にある場合点火時期を遅角補正
する如く構成したので、加速時に一時的に発生するノッ
キングを効果的に回避することが出来る利点を有する。
又、遅角領域を機関回転数が減少方向にある場合に限っ
たので、遅角補正ノッキングを回避するのに必要最小限
な範囲に止めることが出来、機関出力の不要な低下を防
止することが出来る利点を備える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る内燃機関の点火時期制御方法のク
レーム対応図、第２図は機関加速時における機関回転数
の変動を示す説明グラフ図、第３図は角度時間変換制御
方式における機関回転数の変動の点火時期に示す影響を
示す説明グラフ図、第４図は本方法の実現に使用する装
置の構成を示すブロック図、第５図はその動作を示すタ
イミング・チャート、第６図及び第７図は本発明の実施
例を示す説明フロー・チャート及び第８図並びに第９図
は本発明の第２の実施例を示す説明フロー・チャートで
ある。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の運転状態に応じて決定される最
   適値により点火時期を制御する内燃機関の点火時期制御
   方法において、少なくともスロットル弁開度及び／又は
   スロットル弁開度の変化量から加速状態を検出すると共
   に機関回転数の変動率を算出し、検出加速状態において
   機関回転数が減少方向にある場合点火時期を遅角補正す
   ることを特徴とする内燃機関の点火時期制御方法。
2. 【請求項２】機関回転数変動率が減少方向の所定値を超
   える場合に遅角補正することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の内燃機関の点火時期制御方法。
3. 【請求項３】該遅角補正は、機関回転数変動率が該所定
   値を超える間中行うことを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項記載の内燃機関の点火時期制御方法。
4. 【請求項４】遅角補正された点火時期を固定角度とした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項又は第３項に記
   載の内燃機関の点火時期制御方法。