JPH077579Y2 - エンジンの点火時期制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、無負荷加速時におけるエンジンの点火時期制
御装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より、エンジンの点火時期制御装置として、例え
ば、実開昭61-97588号公報に開示されるように、エンジ
ンのアイドル状態および自動変速機のシフト位置を検出
して、アイドル状態でも走行レンジが非走行レンジかに
より点火時期を調整するようにした技術が知られてい
る。

また、点火時期をエンジンの運転状態に応じて制御する
場合に、通常は、エンジン回転数および吸入空気量など
に応じて次回の点火時期の演算を行い、この目標点火時
期に対して特定時期から回転角信号の入力に基づいてタ
イマの設定によって所定時期に点火を実行するようにし
ている。

（考案が解決しようとする課題） しかして、エンジン回転数が変化する場合には、前記の
ような点火時期の実行では、目標点火時期と実際の点火
時期とにずれが生じることになる。すなわち、前記タイ
マの設定はエンジン回転数が上昇する前の状態で行い、
エンジン回転数の上昇に伴って実際の点火時期がクラン
ク角度に対して遅れ側となる。

そして、上記現象はエンジン回転数の上昇程度が大きい
ほどずれが大きくなり、回転数の立上りが遅れることに
なる。したがって、例えばエンジンが駆動系と非連結状
態にある無負荷状態においては、エンジン回転数の上昇
程度が大きくなるので、運転状態に応じて設定した点火
時期を進角側に補正することが考えられる。

しかるに、上記のようにエンジンが駆動系と非連結状態
にある場合に点火時期を進角側に補正するようにしたも
のでは、点火時期の演算の追従性が良好に行える緩加速
時に前記進角補正によって過進角状態となってノッキン
グの発生を招く恐れがある。

そこで、本考案は上記事情に鑑み、エンジンと駆動系と
の非連結時に運転者がアクセルペダルを大きく踏込んだ
エンジン回転数の急上昇時すなわちレーシング時におけ
る点火時期の演算および実行の追従性による目標点火時
期とのずれを補正すると共に、緩加速時にノッキングの
発生要因となる過進角状態となるのを防止するようにし
たエンジンの点火時期制御装置を提供することを目的と
するものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本考案の点火時期制御装置は、
エンジンの運転状態に応じて点火時期を制御するについ
て、エンジンの所定値以上の加速状態を検出する加速検
出手段と、エンジンと駆動系との連結状態を検出する連
結状態検出手段と、上記加速検出手段および連結状態検
出手段の出力を受けて、駆動系と非連結状態にある無負
荷加速時にエンジンの点火時期を進角補正する加速時補
正手段とを備えるように構成したものである。

第１図は本考案の構成を明示するための全体構成図であ
る。

エンジン１は、点火プラグ12に点火信号を出力して点火
時期を設定制御する点火時期制御手段Ａを備え、この点
火時期制御手段Ａには、エンジンの運転状態を検出する
運転状態検出手段Ｂからの検出信号が入力され、エンジ
ン回転数、吸入空気量などの運転状態に応じて点火時期
を設定制御するものである。

また、エンジン１の所定値以上の加速状態を検出する加
速検出手段Ｃを設けると共に、エンジンと駆動系との連
結状態を検出する連結状態検出手段Ｄを設ける。この加
速検出手段Ｃおよび連結状態検出手段Ｄの信号が加速時
補正手段Ｆに出力され、この加速時補正手段Ｆは、所定
値以上の加速状態でかつエンジンと駆動系とが非連結状
態にある場合にのみ、エンジンの点火時期を進角補正す
る補正信号を前記点火時期制御手段Ａに出力し、シーシ
ングのようにエンジン回転数が急上昇する際には運転状
態検出手段Ｂの信号に基づく基本点火時期を進角補正す
るものである。

（作用） 上記のようなエンジンの点火時期制御装置では、エンジ
ン運転時、その運転状態に応じた設定点火時期を演算
し、この点火時期に点火を実行するものであるが、エン
ジンと駆動系とが非連結状態でかつ所定値以上の加速状
態となった場合には、加速時補正手段によって点火時期
を前記運転状態に応じた点火時期より進角補正するもの
である。そして、このエンジンと駆動系とが非連結状態
の無負荷加速状態となったエンジン回転数急上昇時に
は、点火時期を設定し点火を実行する間の回転数の変動
に伴って生じる目標点火時期と実際の点火時期とのずれ
を進角補正によって解消し、レーシング時のレスポンス
を向上する一方、エンジンと駆動系とが非連結状態でも
緩加速状態などの場合には、上記のような進角補正を停
止して、この進角補正によって点火時期がかえって過進
角状態となってノッキングが発生するのを未然に回避す
るようにしている。

（実施例） 以下、図面に沿って本考案の実施例を説明する。第２図
は具体例の全体構成図である。

１はエンジン、２はエンジン１のシリンダ３に摺動自在
に嵌挿したピストン４により容積可変に形成される燃焼
室、５は一端が大気に連通し、他端が上記燃焼室２に開
口して吸気を供給するための吸気通路、６は一端が上記
燃焼室２に連通し他端が大気に開放されて排気を排出す
るための排気通路である。上記吸気通路５には、吸入空
気量を調整するスロットル弁７と、該スロットル弁７下
流側で燃料を噴射供給する燃料噴射弁８とが配設されて
いると共に、排気通路６には、排気浄化用の触媒装置９
が配設されている。さらに、燃焼室２において、吸気通
路５の開口部には吸気弁10が、排気通路６の開口部には
排気弁11が各々配置されていると共に、頂部には燃焼室
２内の混合気に点火する点火手段としての点火プラグ12
が配置されている。加えて、13は高電圧を発生する点火
コイル、14は該点火コイル13の高電圧を爆発行程となる
気筒の点火プラグ12に配電するディストリビュータであ
って、クランク角を検出するクランク角センサとしての
機能と、基準気筒を識別する気筒識別センサとしての機
能とを有している。

また、15はスロットル弁７上流側で吸気温度を検出する
吸気温度センサ、16は吸入空気量を検出するエアフロー
センサ、17はスロットル弁７の全閉時に閉じるアイドル
スイッチ、18はスロットル弁７の開度を検出するスロッ
トルポジションセンサ、19はエンジンの冷却水温を検出
する水温センサ、20はエンジン１のノック振動を検出す
るノックセンサ、21は排気通路６の触媒装置９上流側に
配置され、排気中の酸素濃度成分によって空燃比を検出
する空燃比センサである。一方、22は動力断続用クラッ
チの接続／切断状態を検出するクラッチスイッチ、23は
変速機の変速段がニュートラル位置にある時を検出する
ギヤスイッチである。

ここで、前記ディストリビュータ14（クランク角セン
サ）およびエアフローセンサ16により、クランク角（エ
ンジン回転数）と吸入空気量とでもってエンジン１の運
転状態を検出するようにしている。また、エアフローセ
ンサ16による吸入空気量変化からエンジンの加速状態を
検出するようにしている。さらに、クラッチスイッチ22
およびギヤスイッチ23の状態から、エンジン１と駆動系
とが連結状態か非連結状態かすなわち無負荷状態を判定
するようにしている。

前記各センサおよびスイッチ類14〜23は、内部にCPU等
を有するコントローラ28に信号の授受可能に接続されて
いて、該コントローラ28により、上記燃料噴射弁８から
の燃料噴射量と、点火プラグ12による燃焼室２内の混合
気の点火時期とを各々調整するようにしている。

そして、上記コントローラ28は、各センサなどの検出信
号に応じて、エンジン回転数と負荷とから基本的な点火
時期制御を行うと共に、加速状態およびエンジンと駆動
系との連結状態を判定し、非連結状態の加速状態で進角
補正を行うように補正制御するものである。

次に、上記コントローラ28による点火プラグ12の点火時
期制御を第３図の制御フローに基づいて説明する。

スタート後、ステップS1でアイドルスイッチ17がオンで
スロットル弁７が全閉状態か否かを判定し、この判定が
YESでスロットル全閉時には、ステップS2でエンジン回
転数Neを読込み、このエンジン回転数Neが設定値Ａ以上
か否かを判定する（S3）。この設定値Ａはアイドル回転
数より若干高い値に設定され、アイドル状態か否かを判
定するためのものであり、アイドル状態にあるNO時に
は、アイドル進角ゾーンにあると設定して（S23）、ア
イドル時用の点火時期を回転テーブルから読込みアイド
ル進角制御を行う（S24）。

上記ステップS3の判定がYESでアイドル状態でない場
合、およびステップS1の判定がNOでスロットル弁７が開
かれている場合には、通常の進角ゾーンであると設定し
て（S4）、エンジン回転数Neと吸入空気量Vsを読込む
（S5）。そして、ステップS6で上記エンジン回転数Neと
吸入空気量Vsとから基本燃料噴射パルスTpを５演算し、
この負荷に相当する基本燃料噴射量Tpとエンジン回転数
Neに対応し、予め設定されている点火時期マップから基
本点火時期θbseを演算設定する（S7）。

次に、ステップS8で吸入空気量Vsの変化量ΔVs（前回検
出値との差）が所定値Ｂ以上の加速状態か否かを判定
し、この判定がYESで加速状態の場合にはステップS9で
ノッキング発生抑制用に加速遅角値θaccを設定する一
方、非加速状態の場合にはステップS10で加速遅角値θa
ccを０とする。また、ステップS11でエンジン水温Twを
読込み、ステップS12でこの水温Twに基づく水温テーブ
ルより水温進角値θthwを演算する。さらに、ステップS
13でノックが発生しているか否かを判定し、この判定が
YESでノッキングが発生している場合には、ステップS14
でノッキング遅角値θｋをセットする一方、ノッキング
が発生していない場合には、ステップS15でノック遅角
値θｋを０とする。

続いて、ステップS16でアイドルスイッチ17がオンか否
かを判定し、この判定がNOでスロットル弁７が開いてい
る場合には、ステップS17で吸入空気量の変化量ΔVsが
所定値Ｃ以上の加速状態か否かを判定し、この判定がYE
Sでレーシング状態のような加速状態の場合には、ステ
ップS18でエンジンと駆動系とが非連結状態にある無負
荷状態か否かを判定する。このステップS18の判定がYES
で無負荷状態にある場合には、さらに、ステップS19で
エンジン回転数Neが設定値Ｄ以上か否かを判定する。こ
の設定値Ｄはアイドル回転数より相当高くノッキングゾ
ーンの上限に対応して設定され、このステップS19の判
定がYESでレーシング状態となるような所定回転数以上
の無負荷加速状態にある場合には、ステップS20で回転
テーブルから無負荷進角値θnlをセットする。一方、上
記ステップS16の判定がYESかまたはステップS17〜S19の
いずれかの判定がNOの場合には、ステップS21で無負荷
進角値θnlを０とする。

そして、ステップS22で上記のように設定した基本進角
値θbseを加速遅角値θacc、水温進角値θthw、ノック
遅角値θｋ、無負荷進角値θnlの各補正値によって補正
して最終点火時期θigを演算し、点火を実行する。

上記のようなコントローラ28の処理により、スロットル
弁７が開かれて吸入空気量が増加する加速運転状態にお
いて、その加速程度がステップS17のYES判定による大き
な加速状態で、かつ、駆動系と非連結状態の無負荷状態
で、さらに、エンジン回転数がノックゾーンを越えて高
い場合には、レーシング状態のようなエンジン回転数が
急上昇するのに対応して、点火時期の進角補正を行い、
点火時期の演算設定から点火実行までの間のエンジン回
転の上昇による点火時期の遅れを修正して、所定時期に
点火を行ってエンジン回転の上昇応答性を得る。一方、
エンジン回転数がステップS19の判定における所定値Ｄ
未満のノックゾーンにある場合には、上記無負荷進角を
停止して加速遅角値θaccによる遅角補正でノッキング
の発生を抑制する。また、ステップS17の判定がNOで加
速程度が低い場合、ステップS18の判定がNOで有負荷の
場合にも同様に無負荷進角を停止するものである。

なお、上記実施例では、エンジン加速状態を吸入空気量
の変化量から検出し、エンジンと駆動系の連結状態をク
ラッチスイッチ22およびギヤスイッチ23の作動から検出
するようにしているが、両者の検出は例えばスロットル
開度変化で加速状態を検出したり、シフトレバーのN,P
レンジの検出で負荷検出を行うように適宜変更可能であ
る。

（考案の効果） 上記のような本考案によれば、エンジンと駆動系とが非
連結状態でかつ所定値以上の加速状態となった場合に
は、加速時補正手段によって点火時期を運転状態に応じ
た点火時期より進角補正するようにしたことにより、エ
ンジンと駆動系とが非連結状態の無負荷加速状態となっ
たエンジン回転数急上昇時には、点火時期を設定し点火
を実行する間の回転数の変動に伴って生じる目標点火時
期と実際の点火時期とのずれを進角補正によって解消
し、レーシング時のレスポンスを向上することができる
と共に、エンジンと駆動系とが非連結状態でも緩加速状
態などの点火時期の演算の追従性の良い場合には、上記
のような進角補正を停止して、この進角補正によって点
火時期がかえって過進角状態となってノッキングが発生
するのを未然に回避することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成を明示するための全体構成図、 第２図は本考案の具体例を示すエンジンの点火時期制御
装置の全体構成図、 第３図はコントローラの処理を説明するためのフローチ
ャート図である。 １……エンジン、Ａ……点火時期制御手段、Ｂ……運転
状態検出手段、Ｃ……加速検出手段、Ｄ……連結状態検
出手段、Ｆ……加速時補正手段、７……スロットル弁、
12……点火プラグ、13……点火コイル、14……ディスト
リビュータ、16……エアフローセンサ、17……アイドル
スイッチ、22……クラッチスイッチ、23……ギヤスイッ
チ、28……コントローラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 山際 久 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−667（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの運転状態を検出する運転状態検
   出手段と、該運転状態検出手段の出力を受け、エンジン
   の運転状態に応じて点火時期を制御する点火時期制御手
   段とを備えたエンジンの点火時期制御装置において、エ
   ンジンの所定値以上の加速状態を検出する加速検出手段
   と、エンジンと駆動系との連結状態を検出する連結状態
   検出手段と、上記加速検出手段および連結状態検出手段
   の出力を受けて、駆動系と非連結状態にある無負荷加速
   時にエンジンの点火時期を進角補正する加速時補正手段
   とを備えたことを特徴とするエンジンの点火時期制御装
   置。