JPS6314192B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の点火時期制御方法に関す
る。

吸入空気流量もしくは吸気管負圧と回転速度と
を機関の運転状態パラメータとして検出し、あら
かじめその機関について設定された各運転状態パ
ラメータに対する最適点火時期の関係を表わす関
数を用いて、上述の検出した運転状態パラメータ
から最適点火時期を算出し、この算出値に応じて
実際に点火時期の調整を行う点火時期制御システ
ムは良く知られている。一般に、この種のシステ
ムには、製造後の点火時期の初期調整及び保守時
の点火時期調整を行うために調整用端子（IS端
子）が設けられている。このIS端子に特定の信
号、例えばこの端子を専用コネクタによつて接地
することによつて得られるアース電位信号（正論
理“０”の信号）、を印加すると、点火時期制御
システムは、機関の運転状態に無関係にあらかじ
め定めた固定進角値に対応する点火時期信号を出
力する。従つてこれにより、クランク角度の基準
位置を調整することが可能となり、点火時期調整
が行われる。

しかしながら、調整終了時に上述の如き専用コ
ネクタを取りはずすことを忘れる等により、IS端
子に特定信号が印加されたまま機関の運転が行わ
れると、点火時期が固定進角のままに制御されて
しまうため、機関のオーバーヒート、失火、点火
系の破損等が生じる恐れが多分にあり、問題であ
る。

従つて本発明は、従来技術の上述した問題点を
解決することを目的としている。本発明によれ
ば、点火時期調整用の指示機構を切り忘れたまま
誤つて機関を運転してもこれによつて機関のオー
バーヒート、失火、点火系の破損等が生じる恐れ
は全くなくなる。

上述した目的を達成する本発明の特徴は、所定
の入力端子に所定の信号を印加した際は、機関の
運転状態に無関係に点火時期を固定進角値に制御
する点火時期制御システムを有する内燃機関にお
いて、該機関の所定の運転状態パラメータを検出
して該機関がアイドル運転状態と異る運転状態に
あることを検知した場合は、前記固定進角値制御
を解除し、機関の運転状態に応じた点火進角値に
よる制御を行うことにある。

以下図面を用いて本発明を詳細に説明する。

第１図は本発明の基本的概念をロジツクで表わ
したブロツク図である。同図において、１０は機
関の運転状態パラメータを検出するセンサ、１２
は点火信号を形成する電子制御ユニツト、１４は
印加される点火信号に応じて点火コイルの１次電
流をオン・オフ制御するイグナイタ、点火コイ
ル、デイストリビユータ、及び点火プラグ等から
成る点火装置をそれぞれ示している。運転状態パ
ラメータセンサ１０は、点火時期演算用として、
機関の回転速度と、吸入空気流量もしくは吸気管
負圧とを検出するセンサ、アイドル運転状態検出
用として、上述のセンサのうちのいずれか１つの
センサ、あるいはスロツトル弁（図示なし）がア
イドル位置にあることを検出するセンサ、トラン
スミツシヨンのレンジがニユートラルレンジもし
くはパーキングレンジ（オートマチツクトランス
ミツシヨンの場合）にシフトされていることを検
出するセンサ、あるいは車両の走行車速を検出す
るセンサを少くとも含んでいる。電子制御ユニツ
ト１２は、運転状態パラメータセンサ１０からの
回転速度と吸入空気流量もしくは吸気管負圧とを
表わすパラメータ信号に応じて最適点火時期を算
出し、その算出した点火時期で点火を指示する点
火信号を形成する点火時期演算装置１６と、あら
かじめ定めた固点点火時期で点火を指示する点火
信号を形成する固定点火時期制御装置１８と、運
転状態パラメータセンサ１０からのパラメータ信
号を受けて、点火時期調整を行つても良いアイド
ル運転状態であるか否かを検出するアイドル運転
状態検出装置２０と、IS信号の入力端子２２と、
検出装置２０の出力及びIS信号の論理積をとるゲ
ート回路２４と、ゲート回路２４の出力に応じ
て、点火時期演算装置１６からの点火信号もしく
は固定点火時期制御装置１８からの点火信号を選
択的に点火装置１４に送り込むアナログスイツチ
２６とを備えている。アイドル運転状態検出装置
２０は、運転状態パラメータセンサ１０のアイド
ル運転状態検出用センサが回転速度、吸入空気流
量、吸気管負圧、車両走行速度等にそれぞれ応じ
た電圧を出力する如きセンサである場合は、基準
電圧とこれらの電圧とを比較してアイドル運転状
態を検出する比較器から主として構成されるが、
スロツトル弁がアイドル位置にあるか否か、トラ
ンスミツシヨンのシフト位置がニユートラルレン
ジもしくはパーキングレンジであるか否かに応じ
て“０”，“１”の論理出力を発生する如きセンサ
の場合は、必ずしも設ける必要はない。また、２
種類以上のセンサ出力からアイドル運転状態を検
出する場合には、論理回路を備える必要がある。

入力端子２２がスイツチ２８あるいは取りはず
し可能なコネクタ等によつて接地されると、アン
ド回路２４の一方の入力端子には論理“０”の信
号が印加され、アイドル運転状態であることを検
出装置２０が検知するとアンド回路２４の他方の
入力端子にも論理“０”の信号が印加される。こ
れにより、アンド回路２４の出力は論理“１”の
信号となり、アナログスイツチ２６が固定点火時
期制御装置１８側に切り換わつてその固定点火時
期の点火信号が点火装置１４に出力される。入力
端子２２が接地されたままであつても、アイドル
運転状態でなくなると検出装置２０の出力が論理
“１”の信号となり、その結果、アナログスイツ
チ２６が点火時期演算装置１６側に切り換わつて
その点火信号が点火装置１４に出力される。従つ
て、誤つて調整用スイツチ２８を切り忘れ、調整
用専用コネクタのはずし忘れが生じても機関のオ
ーバーヒート、失火、点火系の熱による破損等が
発生することは皆無となる。

第２図は本発明をより詳細に説明するための一
実施例のブロツク図である。この実施例では、点
火時期の演算に回転速度と吸入空気流量を用い、
またアイドル運転状態であるか否かを検知するパ
ラメータセンサとして、スロツトル弁がアイドル
位置にある際にオンとなるアイドルスイツチを用
いている。

第２図において、３０は機関の吸入空気流量を
検出してその検出値に対応する電圧を発生するエ
アフローセンサ、３２は機関のクランク軸が所定
角度、例えば30゜CA、回動する毎に“１”，“０”
の論理が反転すると共に、その反転時期が各気筒
の上死点に同期している角度信号を発生する角度
センサ、３４は、スロツトル弁がアイドル位置に
ある時のみオンとなるアイドルスイツチ、３６は
電子制御ユニツト４０のIS端子３８に接続される
点火時期調整用スイツチをそれぞれ示している。

エアフローセンサ３０からの電圧信号は、電子
制御ユニツト４０内のマルチプレクサ機能を有す
るＡ／Ｄ変換器４２に印加されて２進信号に変換
され、マイクロコンピユータの入出力ポート４４
に送り込まれる。Ａ／Ｄ変換器４２にはその他の
図示しないセンサからも電圧信号が印加される
が、これらは本発明と直接関係しないため説明を
省略する。

角度センサ３２からの角度信号は電子制御ユニ
ツト４０内のアンド回路４６に印加され、その角
度信号が論理“１”のレベルにある間、即ちクラ
ンク軸が30゜回動するに要する時間だけこのアン
ド回路４６を開成する。これにより、アンド回路
４６に印加されるクロツクパルスCPはバイナリ
カウンタ４８にその間印加され、その印加された
クロツクパルス数が計数される。その結果、バイ
ナリカウンタ４８の内容は機関の回転速度に対応
した値となり、この値は入力ポート５０に送り込
まれる。角度センサ３２からの角度信号はさらに
分周回路５２に送り込まれて所定数分周され、
（４サイクル６気筒の機関では４分周される）各
気筒の圧縮上死点で点火指示を行う固定進角点火
信号が形成される。

入出力ポート４４及び入力ポート５０は、共通
バス５４を介して中央処理装置（CPU）５６、
ROM及びRAMから成るメモリ５８に接続され
ている。この共通バス５４にはさらに出力ポート
６０及び６２が接続されている。出力ポート６０
には点火時期に関する算出データがCPU５６よ
り出力され、出力ポート６２には通電開始時期に
関する算出データがCPU５６より出力される。
各出力ポート６０，６２に出力されたデータは、
それぞれ、プリセツタブルダウンカウンタ６４，
６６にロードされてクロツクパルスCPによりカ
ウントダウンされる。ダウンカウンタ６４の内容
が零となると、フリツプフロツプ６８がセツトさ
れ、ダウンカウンタ６６の内容が零となるとフリ
ツプフロツプ６８がリセツトされる。

フリツプフロツプ６８のＱ出力はアンド回路７
０が開いている場合、オア回路７２を介して点火
信号として点火装置７４に送り込まれ、フリツプ
フロツプ６８がセツトされた際に点火コイルの一
次電流がしや断され、リセツトされた際に一次電
流が流れ始めるように制御される。点火装置７４
は、イグナイタ、点火コイル、デイストリビユー
タ、及び点火プラグ等から構成される。

CPU５６は、クランク軸が所定の回転基準位
置に回動する毎、あるいは所定時間毎に、メモリ
５８のROMにあらかじめ格納されている第３図
に示す如き点火時期演算用割込み処理ルーチンを
実行する。まず、ステツプ１００及び１０１にお
いて、入出力ポート４４及び入力ポート５０から
それぞれ吸入空気流量データＱ及び回転速度デー
タＮを取り込み、ステツプ１０２において、これ
らの取り込んだデータから最適点火時期を算出す
る。この最適点火時期の算出方法として種々の方
法が知られているが、例えばROM内にあらかじ
め格納されている第４図に示す如き、ＮとＱ／Ｎ
とに対する点火進角度の関係を表わす関数に従つ
てマツピングによつて点火進角を求めても良い。
次いで、ステツプ１０３において、求めた点火進
角度と基準角度位置との間のクランク角が算出さ
れ、さらにその算出した角度だけクランク軸が回
動するに要する時間が算出され、その後この算出
された時間値がダウンカウンタ６４のカウント数
に換算される。次いで、このように換算して得ら
れた点火時期データがステツプ１０４において、
出力ポート６０に出力される。さらにCPU５６
は、点火コイルの通電開始時期データを上述の点
火時期データから周知の方法で算出し、出力ポー
ト６２に出力する。その結果、前述したように、
フリツプフロツプ６８から点火信号が出力せしめ
られるのである。

アイドルスイツチ３４からの信号及び調整用ス
イツチ３６からIS端子３８に印加される信号は電
子制御ユニツト４０内のアンド回路７６に送り込
まれる。従つて、アイドルスイツチ３４がオンで
あり、かつ、調整用スイツチ３６がオンとなつて
IS信号がIS端子３８に印加された時のみアンド回
路７６の出力は論理“１”となり、固定進角制御
指示信号として、アンド回路７８を開き、アンド
回路７０を閉じる。従つてこの場合、分周回路５
２からの固定進角の点火信号が点火装置７４に送
り込まれる。IS端子３８が接地されたままであつ
ても、アイドルスイツチ３４がオフとなればアン
ド回路７６の出力は論理“０”となるからアンド
回路７８が閉じ、アンド回路７０が開いて、通常
の点火信号がフリツプフロツプ６８から点火装置
７４に送り込まれる。従つて、誤つて調整用スイ
ツチ３６を切り忘れても、あるいは調整用コネク
タをIS端子３８に接続したままはずし忘れても、
スロツトル弁が開けば固定進角制御が中止せしめ
られるから、機関のオーバーヒート、失火、点火
系の熱による破損等が生じることは確実に阻止さ
れる。

第５図は本発明の他の実施例のブロツク図であ
る。この実施例は、第２図の実施例におけるアン
ド回路７６の論理演算機能を、マイクロコンピユ
ータ内のソフトウエア処理によつて行おうとする
ものである。従つて同図に示すように、アイドル
スイツチ３４からの信号及びIS端子３８に印加さ
れる信号は入力ポート８０に送り込まれる。ま
た、アンド回路７０及び７８の開閉は出力ポート
８２から固定進角制御指示信号が出力されるか否
かによつて制御せしめられる。本実施例におい
て、CPU５６は、所定のクランク角位置毎ある
いは所定時間毎に第６図に示す点火時期演算用割
込み処理ルーチンを実行する。まず、ステツプ１
１０において、IS端子３８から入力ポート８０の
所定のビツト位置に論理“０”のIS信号が入力し
ているか否かを判別する。IS信号が入力している
場合はステツプ１１１に進んで入力ポート８０の
所定のビツト位置にアイドルスイツチ３４がオン
となつて論理“０”の信号が入力しているか否か
を判別する。この信号も入力している場合は、ス
テツプ１１２へ進み、出力ポート８２へ論理
“１”の固定進角制御指示信号を出力する。これ
により、アンド回路７０が閉じてアンド回路７８
が開くことから、点火装置７４には固定進角の点
火信号が送り込まれる。ステツプ１１０におい
て、IS信号が入力されていないと判別した場合、
あるいはステツプ１１１において、アイドルスイ
ツチ３４がオフであると判別した場合は、CPU
５６は、ステツプ１１３乃至１１７の処理ルーチ
ンを実行する。これらのステツプ１１３乃至１１
７は、第３図で説明したステツプ１００乃至１０
４と全く同様の処理内容であり、吸入空気流量と
同転速度とに応じた最適点火時期を算出するもの
である。従つて、IS信号が入力されてないかある
いはアイドルスイツチ３４がオフである際は、通
常の点火時期の点火信号が点火装置７４に送り込
まれる。なお、本実施例のその他の構成及び動作
は、第２図の実施例の場合と全く同様である。ま
た、作用効果も全く同様である。

なお、上述した第２図及び第５図の実施例で
は、アイドル運転状態検出用の運転状態パラメー
タとしてスロツトル弁がアイドル位置にあるか否
かを検出しているが、第１図に関連して述べた他
の運転状態パラメータを用いても、第２図及び第
５図の実施例の一部構成を変更することにより、
これらの実施例と同様の制御を容易に実施できる
ことは明らかである。

以上詳細に説明したように、本発明の方法によ
れば、機関の所定の運転状態パラメータを検出す
ることにより該機関がアイドル運転状態と異る運
転状態にあることを認識した場合は、固定進角値
制御を強制的に解除して機関の運転状態に応じた
点火進角値による制御を行うようにしているた
め、点火時期を固定進角値に制御する調整用指示
機構を切り忘れたまま機関の運転を行つた際に
も、これによつて機関のオーバーヒート、失火、
点火系の熱破壊等が生じる恐れは皆無となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的概念を表わすブロツク
図、第２図は本発明の一実施例のブロツク図、第
３図は第２図の実施例における制御プログラムの
フロチヤート、第４図は点火進角演算用のマツプ
図、第５図は本発明の他の実施例のブロツク図、
第６図は第５図の実施例における制御プログラム
のフローチヤートである。 １０…運転状態パラメータ、センサ、１２，４
０…電子制御ユニツト、１４，７４…点火装置、
１６…点火時期演算装置、１８…固定点火時期制
御装置、２０…アイドル運転状態検出装置、２
２，３８…IS端子、２４，７０，７６，７８…ア
ンド回路、２６…アナログスイツチ、２８，３６
…調整用スイツチ、３４…アイドルスイツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 所定の入力端子に所定の信号を印加した際
   は、機関の運転状態に無関係に点火時期を固定進
   角値に制御する点火時期制御システムを有する内
   燃機関において、該機関の所定の運転状態パラメ
   ータを検出して該機関がアイドル運転状態と異る
   運転状態にあることを検知した場合は、前記固定
   進角値制御を解除し、機関の運転状態に応じた点
   火進角値による制御を行うことを特徴とする内燃
   機関の点火時期制御方法。