JPS6165075A - 車輌発進時トルク制御装置 - 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 本発明は火花点火内燃機関を備えた車輌における発進時
のトルク制御装置に関する。

従来の技術 車輌発進時におけるホイールスピン対策のため点火時期
を遅角制御するものがある。従来技術としてホイールス
ピン自体を検知することで点火時期を遅角側に修正する
ものが知られている。即ち、点火時期を遅らせることで
トルクを低下させホイールスピンを押えようとするもの
である。しかしながら、ホイールスピンを検知してから
点火時期が遅角されるまでに応答遅れがあるため急発進
の場合には効率的な対策にならないことがある。

そこで、ホイールスピンを起すようなスロットル開度を
設定し、発進時にスロットル弁がその設定開度を越えた
場合には点火時期を遅角側に修正する技術が既に提案さ
れている。ところが、この技術ではスロットル開度の設
定値は一個のみである。しかしながら、ホイールスピン
を起こさせるスロットル開度はクラッチミート時のエン
ジン回転数等の運転条件によって変わってくる。例えば
エンジン回転数が低い場合はエンジンのトルク自体が小
さいためスロットル開度が相当太き（ないとホイールス
ピンは起さないが、エンジン回転数が高い場合はエンジ
ンのトルクが大きいためスロットル開度が小さいうちに
ホイールスピンを起す。

従って、単に一個のスロ７）ル開度を設定するだけでは
ホイールスピンの制御を良好に行うことができない。

発明が解決しようとする問題点 本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、ク
ラッチミート時のエンジンの運転条件に応じたホイール
スピンの制御を行うことができる装置を提供することに
ある。

問題点を解決するための手段 第１図において、本発明の装置は車輌の発進時を検知す
る手段ｌと、機関のスロットル弁２４の開度を検知する
スロットル開度検知手段２と、発進制御を行う設定スロ
ットル開度を機関の運転条件に応じて演算する設定値演
算手段３と、発進時においてスロットル開度検知手段２
により検知される実測スロットル開度と設定値演算手段
３により演算される設定スロットル開度とから点火時期
の遅角補正量を演算する手段４と、前記補正量を取り入
れた上で最終的な点火時期が演算する手段５と、その演
算された点火時期が点火されるよう点火時期を制御する
手段６とより成る。

作用 スロットル弁開度設定値演算手段３は発進時の運転条件
、例えば回転数に応じた設定スロットル開度を演算し、
補正量演算手段４はこの設定スロットル開度とスロット
ル開度検知手段２により検知される実測スロットル開度
とから点火時期補正量Δθを演算し、この補正量をとり
入れて最終的な点火時期θが演算されこの点火時期θで
点火が行われる。

実施例 第２図は本発明が通用される内燃機関の構成の一実施例
を示すものであり、１０はシリンダブロック、１２はピ
ストン、１３は燃焼室、１４はシリンダヘッド、１６は
吸気弁、１７は排気弁、１８は点火栓、２０はディスト
リビュータ、２２は吸気マニホルド、２３はサージタン
ク、２４はスロットル弁、２５は排気マニホルドである
。

２６は、点火時期及びその他のエンジン制御を行う制御
回路であり、マイクロコンピュータとして構成される。

制御回路２６は各センサからの信号によって点火時期を
演算し、点火信号は点火制御回路２７及びイグナイタ２
８を介して点火コイル３０に送られる。

３１はエアフローメータであり、スロットル弁２４の上
流に設けられ、吸入空気量Ｑに応じたアナログ信号を生
ずる。スロットルセンサ３２はスロットル弁２４の弁軸
に連結されたポテンショメータであり、スロットル開度
に応じたアナログ信号を生ずる。

３４　、３６は内燃機関のクランク軸の角度に応じたパ
ルス信号を生ずるクランク角センサで、この実施例では
クランク軸に連動するディストリビュータ軸２０′の周
上三箇所に設けたマグネットに対面するホール素子であ
り、エンジン１サイクル（クランク軸の２回転）に対応
するディストリビュータ軸２０′の一回転毎に２個のパ
ルスを発生しく第４図（イ））、気筒判別用である。第
２のクランク角度センサ３６はディストリビュータ軸り
０′上の周上の多数の箇所に設けたマグネットに対面す
るホール素子であり例えば３０℃Ａ毎にパルス信号を発
生しく第４図（ロ））、クランク角度位置検知や回転数
検知に使用される。

３７は車速センサであり、変速機３８からのスピードメ
ータケーブルチューブ３９内のスピードメータケーブル
３９′に固定したスリット板３７ａと、スリット板３７
ａをまたぐように設けたフォト力。

プラ３７ｂより成る。フォトカップラ３７ｂは一対の発
光ダイオードとフォトトランジスタとより成る。

発光ダイオードからの光はスリット板３７ａにより間欠
的に遮ぎられ、スリット板３７ａの回転数に応じたパル
ス信号が生ずる。スリット板３７ａはケーブル３９′を
介して変速機３８の図示しない出力軸に連結されており
、前記パルス信号は変速機の出六輪の回転数、換言すれ
ば車速を代表することになる。

制御回路２６は、マイクロプロセッサ（ＭＰ［Ｉ）４０
と、ランダムアクセスメモリ　（ＲＡＭ）　４１とリー
ドオンリメモリ　（ＲＯＭ）　４２と、アナログ−デジ
タル変換器４３と、入力インターフェイス４４と、出力
インターフェイス４６と、タイミング制御回路４８とよ
り成り、これからはバス５０をもって相互に結線される
。ＡＤ変換器４３は、アナログマルチプレクサとしての
機能をもっており、エアフローメータ３１及びスロット
ル開度センサ３２からのアナログ信号を切替的に取込み
、ＭＰＵ　４０からのＡ／Ｄ変換指令を受けてＡ／Ｄ変
換を行い、吸入空気量及びスロットル開度のデータは２
進コード化され、ＭＰＵ　４０に入力される。一方入力
インターフェイス４４には第一のクランク角センサ３４
及び第二のクランク角センサ３６からのパルス信号及び
車速センサ３７からの車速パルス信号が供給される。出
力インターフェイス４６はタイミング制御回路４日から
のタイミング信号に応じて点火制御回路２７に信号を送
りイグナイタ２８の通電開始及び終了を制御し、その通
電の終了時に点火パルスが周知のように点火コイル３０
内に形成され点火栓１８の電極に火花が形成され点火が
行われる。

次に、第３図のフローチャート及び第４図のタイミング
チャートによって本発明のソフトウェア構成を説明する
。ＭＰＵ　４０はクランク角３０°毎に信号を出す第２
のクランク角センサ３６からの信号が来るたびに割込処
理の実行に入る。先ず１００のステップでは車速センサ
３７からのスピードパルスが有るか否か、即ち、車輌が
動いているか否かが判定される。車輌が動いていないと
きは変速機３８の出力軸は回っておらずケーブル３９′
は停止しスピードメータパルスは来ていない。従って、
１００のステップではＮｏと判定され１０２に進み、後
述の点火時期の発進時補正量Δθを零とする。

１００のステップでＹｅｓの判断は車輌が動いていると
きであり、この場合は１９４に進み、スピードセンサよ
りのパルス数のカウント値である車速が発進時判定のた
めの所定車速ＬＳＰＤ　（例えばｌｋｍ／時）より小さ
いか否か判定される。車速が所定値ＬＳＰＤより小さく
ないときは発進時ではなく、Ｎ。

と判定され前述と同様１０２のステップに進み、点火時
期の発進時補正量Δθが零に設定される。

車速か所定値ＬＳＰＤより小さいとき（Ｙｅｓ）は発進
時と判定され、このときは１０６のステップに進み、発
進時の点火時期制御のトリガ条件となるスロットル弁開
度設定値ＬＶＴＡの演算が行われる。即ち、発進時のク
ラッチミート時の回転数に応じてホイールスピンを起す
ときの限界的なスロットル開度は第５図の直ｖＡｍのよ
うに変化する。即ち、回転数が増大するとエンジントル
クとしては大きくなりホイールスピンを起すときの限界
スロットル開度は小さくなる。従って（同図において直
線ｍより外側の斜線領域がホイールスピン対策としての
遅角修正が必要な領域となる。ＲＯＭ　４２には第５図
の直線ｍに相当する、各エンジン回転数Ｎｅの値に対す
る設定スロットル開度！、ＶＴＡのマツプが組まれてい
る。ＭＰｔｌ　４０は、実測回転数に対する設定スロッ
トル開度の値ＬＶＴＡをマツプを使用し補間計算するこ
とになる。

次の１０８のステップではスロットルセンサ３２によっ
て実測されたスロットル開度が１０６で計算された設定
スロットル開度ＬＶＴ＾より大きいか否か即ち第５図の
斜線域に入っているか否か判定される。実測スロットル
開度が設定値ＬＶＴＡより小さいときはホイールスピン
の可能性がないのでＮＯに分岐され、前述１０２のステ
ップより点火時期遅角補正値Δθは零に設定される。実
測スロットル開度が設定値ＬＶＴＡ以上のとき（即ち第
５図の斜線域）はホイールスピン条件と考えられ、この
ときはＹｅｓに分岐され、１１０に進み、発進時点火時
期遅角補正量Δθが計算される。この補正量はエンジン
の回転数に対して第６図のように設定することができる
。即ちエンジン回転数Ｎｅが大きい程発進時のトルクが
大きいのでこれを補正する意味で遅角修正量Δθが大き
くなっている。ＲＯＭ　４２は第６図を代表するマツプ
を備えており、ＭＰＵ　４０は実測回転数に対する遅角
補正量Δθを補間によって演算することになる。

１１２のステップでは上述ようにして計算された発進時
の遅角補正量Δθを取り入れた最終的な点火時期θの演
算が行われる。即ち、エンジンの基本的な運転条件であ
る回転数Ｎｅ及び負荷相当値である吸入空気Ｍ　（Ｑ）
−回転数（Ｎｅ）比より基本点火時期θＩＩＡＳ！が計
算され、この基本的点火時期からΔθを引いたものが点
火時期θとされる。

即ち、発進時の遅角修正分Δθだけ点火時期は遅角側修
正を受ける。尚、１１２のステップでは水温その他によ
る点火時期修正も同時に行われるが本発明とは直接関係
しないので説明を省略する。

このようにして点火時期θが計算されると１１３以下の
周知の点火処理に進む。１１３では、３６０℃Ａ（即ち
クランク軸１回転）毎にパルスを出す（第４図（イ））
、第一クランク角センサ３４の信号より気筒判別される
。１１４ではイグナイタの通電制御のセットを行うクラ
ンク角か否かが判定される。このクランク角は点火すべ
き気筒の上死点（ＴＤＣ）より十分前例えば９０℃ＡＢ
ＴＤＣである。このようなセット期間は第４図（ハ）の
ＣＩ＋　Ｃ２，Ｃコ。

Ｃ４で示す。次の１１６では、イグナイタ２８の通電開
始時期をタイミングで制御回路４日のレジスタにセット
する。このセット値はそのときのフリーランカウンタの
カウント値に第４図（ニ）の通電開始時刻ｔ１までのカ
ウント値を加えたものである。（ここに１．はイグナイ
タの通電時間Ｔと計算された点火時期θ（ＴＤＣに対す
る角変）より計算できる。）その結果、フリーランカウ
ンタの値がコンベアレジスタのセット値と一致するｔｌ
の時刻にイグナイタ２８は通電開始されることになる。

次に１１８ではイグナイタ２８の通電停止時期がセット
される。このセント値はそのときのフリーランカウンタ
のカウント値に通電停止時刻ｔ２までのカウント値を加
えたものである。フリーランカウンタの値がコンベアレ
ジスタの値と一敗すると、即ちｔ２の時期でイグナイタ
の通電が停止となり、その瞬間（即ち１１２で計算され
た上死点に対するθのクランク角度）で点火が行われる
ことは周知の通りである。

発明の効果 本発明によれば発進時の点火時期の遅角修正のトリガ条
件となる設定スロットル開度をエンジン運転条件（例え
ばエンジン回転数）に応じて変えており、これによりエ
ンジントルクに合せて遅角制御を行うことができる。即
ち、発進時の回転数が高い低スロツトル開度からホイー
ルスピンが生ずる運転時は遅角を行う設定スロットル開
度を小さくし、逆に、発進時の回転が低いスロットル開
度が大きくないホイールスピンの生じない運転時は遅角
を行う設定スロットル開度を大きくしている。このよう
な制御によって発進時のホイールスピンの防止を効果的
に防止できる上、ホイールスピンの生じない運転時は点
火時期が不必要に遅れることがないから、十分な発進ト
ルクが得られ良好な運転性が得られる。これによりホイ
ールスピンの防止と運転性の向上との双方の要求を満足
することができる。

尚、実施例では第５図のようにエンジン回転数に応じて
遅角制御を開始する設定スロットル開度を変えているが
、その他吸入空気量や吸気管圧力等の運転条件に応じて
制御しても上述した本発明の効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す図、 第２図は本発明の実施例を示す図、 第３図はフローチャート図、 第４図はタイミング図、 第５図はエンジン回転数に対する設定スロットル開度、 第６図はエンジン回転数に対する遅角補正量を示す図。 １８・・・点火栓、　２０・・・ディストリビュータ、
２６・・・制御回路、２８・・・イグナイタ、３０・・
・点火コイル、３２・・・スロットルセンサ、３４　、
３６・・・クランク角センサ、３７・・・スピードセン
サ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 火花点火内燃機関を備えた車輌において、 車速の発進時を検知する手段、 機関のスロットル弁開度を検知するスロットル開度検知
   手段、 発進制御を行う設定スロットル開度を機関の運転条件に
   応じて演算する設定値演算手段、 発進時においてスロットル開度検知手段により検知され
   る実測スロットル開度と設定値演算手段により演算され
   る設定スロットル開度とから点火時期の遅角補正量を演
   算する手段、 前記補正量を取り入れた上で最終的な点火時期を演算す
   る手段、 その演算された点火時期で点火を行う点火時期制御手段
   、 より成る車輌発進時トルク制御装置。