JP5148530B2 - Ignition control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
この発明は内燃機関の点火制御装置に関し、より詳しくは内燃機関が所定の運転状態にあるとき、点火をカットすることでクランクシャフトが逆転する現象を防止する制御装置に関する。 The present invention relates to an ignition control device for an internal combustion engine, and more particularly to a control device for preventing a phenomenon in which a crankshaft reverses by cutting off ignition when the internal combustion engine is in a predetermined operation state.
内燃機関がアイドル回転数などの低回転数域で運転されている場合、吸気路のスロットルバルブが急開されたり、発進時にクラッチが急に接続されると、機関回転数がさらに低下し、点火指令が出力された後、ピストンが圧縮上死点を超える前に混合気が燃焼・膨張する結果、クランクシャフトが逆転する現象(以下、「ケッチン」という)が発生することがある。従来、ケッチンの発生を防止するための技術が種々知られている。 When an internal combustion engine is operated in a low engine speed range such as an idle engine speed, if the throttle valve in the intake passage is suddenly opened or the clutch is suddenly connected when starting, the engine speed will further decrease and ignition will occur. After the command is output, the air-fuel mixture burns and expands before the piston exceeds the compression top dead center, and as a result, a phenomenon in which the crankshaft is reversed (hereinafter referred to as “ketchin”) may occur. Conventionally, various techniques for preventing the occurrence of ketine are known.
例えば、下記特許文献1記載の内燃機関の点火制御装置にあっては、点火指令が出力される直前の機関回転速度が機関1サイクル以上にわたる平均機関回転速度に対して所定値以上低下したとき、ケッチンが発生するおそれがあると判断し、点火時期を遅角する、あるいは点火指令の出力を禁止することでケッチンの発生を防止するように構成している。
For example, in the ignition control device for an internal combustion engine described in
しかしながら、特許文献1記載の技術にあっては、点火指令が出力される直前の機関回転速度と比較されるべき所定値が、機関1サイクル以上にわたる平均機関回転速度に基づいて設定されるものであるため、ケッチンが発生するか否かを精度良く判断する上で改善の余地を残していた。
However, in the technique described in
即ち、点火指令が出力される直前の機関回転速度の低下の度合いは、機関1サイクル以上にわたる平均機関回転速度を基準とするよりも、機関回転速度の低下の始点である下死点近傍の機関回転速度を基準とした方がより良く表されることから、点火指令が出力される直前の機関回転速度と比較されるべき所定値が平均機関回転速度に基づいて設定されるものでは、ケッチンが発生するか否かを精度良く判断することができなかった。 In other words, the degree of decrease in the engine rotation speed immediately before the ignition command is output is based on the engine near the bottom dead center, which is the starting point of the decrease in engine rotation speed, rather than on the basis of the average engine rotation speed over one engine cycle or more. Since the rotation speed is a better representation, the predetermined value to be compared with the engine rotation speed immediately before the ignition command is output is set based on the average engine rotation speed. It was not possible to accurately determine whether or not it occurred.
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、点火出力直前の機関回転速度と比較されるべき所定値を適切に設定することでケッチンが発生するか否かを精度良く判断し、ケッチンの発生をより効果的に防止するようにした内燃機関の点火制御装置を提供することにある。 Accordingly, the object of the present invention is to solve the above-described problems, and to determine accurately whether or not ketine is generated by appropriately setting a predetermined value to be compared with the engine speed immediately before the ignition output, and An object of the present invention is to provide an ignition control device for an internal combustion engine in which generation is more effectively prevented.
上記の目的を達成するために、請求項1にあっては、内燃機関のクランクシャフトの回転に伴って所定回転角毎にピストンの位置を示すクランク角信号を順次出力するクランク角信号出力手段と、前記順次出力されるクランク角信号の間の時間を計測するクランク角信号時間間隔計測手段と、前記出力されるクランク角信号の内の所定のクランク角信号に応じて前記内燃機関の点火装置に点火指令を出力する点火指令出力手段と、前記所定のクランク角信号とその直前に出力されるクランク角信号の間の時間が所定値以上であるとき、前記点火指令の出力を禁止する点火指令出力禁止手段とを備える内燃機関の点火制御装置において、前記所定値は、前記ピストンが下死点あるいはその近傍に位置するときに出力されるクランク角信号とその直前に出力されるクランク角信号の間の時間が長くなるに従って増加するように設定される如く構成した。
In order to achieve the above object, according to
請求項2に係る内燃機関の点火制御装置にあっては、前記点火指令出力禁止手段は、前記ピストンが下死点あるいはその近傍に位置するときに出力されるクランク角信号とその直前に出力されるクランク角信号の間の時間が所定の時間を超えるとき、前記点火指令の出力の禁止を中止する如く構成した。
In the ignition control device for an internal combustion engine according to
請求項1にあっては、内燃機関の点火装置に点火指令を出力する所定のクランク角信号とその直前に出力されるクランク角信号の間の時間が所定値以上であるとき、点火指令の出力を禁止する内燃機関の点火制御装置において、所定値は、ピストンが下死点あるいはその近傍に位置するときに出力されるクランク角信号とその直前に出力されるクランク角信号の間の時間に基づいて設定されるように構成した、換言すれば、点火指令が出力される直前の機関回転速度と比較されるべきしきい値を、機関回転速度の低下の始点である下死点近傍の機関回転速度に基づいて設定するように構成したので、機関回転速度の低下の度合いを正確に反映した判定に基づいてケッチンが発生するか否かを判断することができる。これにより、ケッチンが発生するか否かを精度良く判断でき、結果としてケッチンの発生をより効果的に防止することができる。
According to
また、所定値は、ピストンが下死点あるいはその近傍に位置するときに出力されるクランク角信号とその直前に出力されるクランク角信号の間の時間が長くなるに従って増加するように設定される如く構成した、換言すれば、点火指令が出力される直前の機関回転速度と比較されるべきしきい値を、下死点近傍の機関回転速度が遅くなるに従って増加するように設定したので、上記と同様の効果を得ることができる。 Further , the predetermined value is set so as to increase as the time between the crank angle signal output when the piston is located at or near the bottom dead center and the crank angle signal output immediately before it increases. In other words, the threshold value to be compared with the engine rotation speed immediately before the ignition command is output is set to increase as the engine rotation speed near the bottom dead center decreases. The same effect can be obtained.
請求項2に係る内燃機関の点火制御装置にあっては、ピストンが下死点あるいはその近傍に位置するときに出力されるクランク角信号とその直前に出力されるクランク角信号の間の時間が所定の時間を超えるとき、点火指令の出力の禁止を中止するように構成した、換言すれば、下死点近傍の機関回転速度が所定より遅いとき、点火指令の出力の禁止を中止するように構成したので、上記した効果に加え、例えば、機関始動時、下死点近傍の機関回転速度が完爆回転数相当に至るまでは通常どおり点火指令が出力されるため、機関始動性を悪化させることがない。
In the ignition control device for an internal combustion engine according to
以下、添付図面に即してこの発明に係る内燃機関の点火制御装置を実施するための形態について説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment for implementing an internal combustion engine ignition control device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、この発明の実施例に係る内燃機関の点火制御装置を全体的に示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall internal combustion engine ignition control apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1において符号10は、図示しない車両(例えば自動二輪車)に搭載された内燃機関(以下「エンジン」という)を示す。エンジン10は4サイクル単気筒の水冷式で、排気量250cc程度のガソリン・エンジンからなる。尚、符号10aはエンジン10のクランクケースを示す。
In FIG. 1,
エンジン10の吸気路12にはスロットルバルブ14が配置される。スロットルバルブ14は、車両のハンドルバーに運転者の手動操作自在に設けられたアクセラレータ(スロットルグリップ)にスロットルワイヤ(共に図示せず)を介して機械的に接続され、アクセラレータの操作量に応じて開閉され、エアクリーナ16から吸気路12を通ってエンジン10に吸入される空気の量を調整する。尚、スロットルバルブ14は、アクセラレータが操作されないとき、アイドル開度(全閉付近)となるように設定される。
A
吸気路12には、スロットルバルブ14の上流側と下流側とを連通してスロットルバルブ14をバイパスするバイパス路20が接続される。バイパス路20の途中にはバイパス路20の空気量を調整してエンジン10のアイドル回転数を調整するアイドル回転数制御バルブ(以下「ISCバルブ」という)22が設けられる。ISCバルブ22はステッピングモータ24によって駆動される。
Connected to the
吸気路12においてスロットルバルブ14の下流側の吸気ポート付近にはインジェクタ26が配置され、スロットルバルブ14およびISCバルブ22で調整された吸入空気にガソリン燃料を噴射する。噴射された燃料は吸入空気と混合して混合気を形成し、混合気は、吸気バルブ30が開弁されるとき、燃焼室32に流入する。
An
燃焼室32に流入した混合気は、点火コイル34から供給された高電圧で点火プラグ36が火花放電されるときに点火されて燃焼し、ピストン40を図1において下方に駆動してクランクシャフト42を回転させる。燃焼によって生じた排ガスは、排気バルブ44が開弁されるとき、排気管46を流れる。排気管46には触媒装置50が配置され、排ガス中の有害成分を除去する。触媒装置50で浄化された排ガスはさらに下流に流れ、エンジン10の外部に排出される。
The air-fuel mixture flowing into the
スロットルバルブ14の付近にはポテンショメータからなるスロットル開度センサ52が設けられ、スロットルバルブ14の開度THを示す出力を生じる。吸気路12のスロットルバルブ14の上流側には吸気温センサ54が設けられて吸入空気の温度TAを示す出力を生じると共に、下流側には絶対圧センサ56が設けられ、吸気路内絶対圧(吸気圧)PMBを示す出力を生じる。
A
エンジン10のシリンダブロックの冷却水通路10bには水温センサ60が取り付けられ、エンジン10の温度(エンジン冷却水温)TWに応じた出力を生じる。エンジン10のクランクシャフト42の付近にはクランク角センサ62が取り付けられ、ピストン40の位置を示すクランク角度信号を出力する。
A
図2は、クランク角センサのクランク角度の検出について説明する説明図である。 FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the detection of the crank angle of the crank angle sensor.
図2に示すように、クランク角センサ62は、クランクシャフト42に接続されてそれと連動して回転するタイミングロータ64に対向して配置される。クランク角センサ62は電磁ピックアップ式のセンサであると共に、クランクケース壁面に固定される。タイミングロータ64の円周上には、磁性体からなる複数個(18個)の突起が所定距離をおいて配置される。具体的には、18個の突起は、タイミングロータ64の回転方向において各突起の後端位置が等角度(20°)の間隔となるように配置される。18個の突起の内の1つは基準角度位置検出用の突起であり、前端位置から後端位置までの長さが他の突起に比べて長く形成されると共に、その後端位置は上死点前10°(BTDC10°)となるように設定される。クランク角センサ62はタイミングロータ64の回転に伴って順次出力される、18個の突起に対応したクランク角信号を検出(出力)する。
As shown in FIG. 2, the
クランクシャフト1回転(360°CA)に対し、上死点後10°(ATDC10°)を0番として17番までの18個のクランク角度位置(ピストン位置)を示す番号(CALSTG)が与えられる。即ち、番号(CALSTG)を参照することにより、クランク角度位置(ピストン位置)を特定することができる。
For one rotation of the crankshaft (360 ° CA), numbers (CALSTG) indicating 18 crank angle positions (piston positions) up to 17 with 10 ° (
また、エンジン行程を判別した後においては、クランクシャフト2回転(720°CA)に対し、圧縮行程の下死点後10°(ABDC10°)を0番として35番までの36個のクランク角度位置を示す番号(STAGE)が与えられる。即ち、番号(STAGE)を参照することにより、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程を特定することができる。具体的には、26番から35番までが吸気行程、0番から8番までが圧縮行程、9番から17番までが膨張行程、18番から25番までが排気行程に対応する。
In addition, after the engine stroke is determined, 36 crank angle positions up to No. 35 with 10 ° (
図1の説明に戻ると、上記したスロットル開度センサ52などの各センサの出力は、電子制御ユニット(Electronic Control Unit。以下「ECU」という)66に入力される。
Returning to the description of FIG. 1, the output of each sensor such as the
図3は、そのECUの構成を全体的に示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram generally showing the configuration of the ECU.
ECU66はマイクロコンピュータからなり、図3に示すように、波形整形回路66aと、回転数カウンタ66bと、A/D変換回路66cと、CPU66dと、点火回路66eと、2個の駆動回路66f,66gと、ROM66hと、RAM66iおよびタイマ66jを備える。
The
波形整形回路66aは、クランク角センサ62の出力(クランク角信号波形)をパルス信号に波形整形し、回転数カウンタ66bに出力する。回転数カウンタ66bは入力されたパルス信号をカウントしてクランク角度位置(ピストン位置)を示す前記した番号(CALSTG,STAGE)をCPU66dに出力する。また、CPU66dには、クランク角信号も直接入力される。A/D変換回路66cは、スロットル開度センサ52などの各センサの出力が入力され、アナログ信号値をデジタル信号値に変換してCPU66dに出力する。
The
CPU66dは、入力された各種信号に基づき、ROM66hに格納されているプログラムに従って演算を実行し、点火回路66eに点火出力信号を送出することで、点火コイル34の通電を制御し、点火プラグ36を動作させ、エンジン10の点火時期を制御する。具体的には、CPU66dは点火回路66eを介して点火コイル34の一次側に電流を供給させると共に、点火出力信号を送出することによって一次側の電流が遮断されるときに点火コイル34の二次側で発生される高電圧で点火プラグ36を動作させ、エンジン10の点火時期を制御する。また、同様にCPU66dは、入力された各種信号に基づき、ROM66hに格納されているプログラムに従って演算を実行し、各駆動回路66f,66gに制御信号を送出してインジェクタ26やステッピングモータ24の駆動を制御する。
The
RAM66iは、スロットル開度THやエンジン回転数NEなどの各種パラメータのバッファリングなどに利用される。タイマ66jは、プログラム中の時間計測処理に利用される。
The
図4はこの実施例に係る内燃機関の点火制御装置の動作を示すフロー・チャートである。このフロー・チャートのプログラムはCPU66dが起動された後、CPU66dによってクランク角信号が入力される毎に実行される。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the internal combustion engine ignition control apparatus according to this embodiment. This flow chart program is executed every time a crank angle signal is input by the
以下説明すると、S10において、クランク角信号初回入力フラグF_CRKPを参照し、今回のクランク角信号の入力が初回であるか否か判断する。初回であれば否定されてS12に進み、このクランク角信号初回入力フラグF_CRKPを1にセットする。 In the following, in S10, it is determined whether or not the current crank angle signal is input for the first time with reference to the crank angle signal initial input flag F_CRKP. If it is the first time, the result is negative and the process proceeds to S12, and this crank angle signal initial input flag F_CRKP is set to 1.
次いでS14に進み、クランク角信号間時間計測処理を開始する。具体的には、今回のクランク角信号の入力から次回のクランク角信号の入力までの時間を計測するため、タイマ66jをスタートさせ、プログラムを終了する。次のクランク角信号が入力されると、S10において肯定されてS16に進む。
Next, the process proceeds to S14, and the time measurement process between crank angle signals is started. Specifically, in order to measure the time from the input of the current crank angle signal to the input of the next crank angle signal, the
S16においては、クランク角信号間時間計測処理を終了する。具体的には、タイマ66jを停止させる。
In S16, the time measurement process between crank angle signals is terminated. Specifically, the
次いでS18に進み、前回入力されたクランク角信号と今回入力されたクランク角信号の間の時間TCとしてタイマ値をセットする。 Next, in S18, a timer value is set as a time TC between the crank angle signal inputted last time and the crank angle signal inputted this time.
次いでS20に進み、S14と同様、次のクランク角信号との間の時間を計測するため、クランク角信号間時間計測処理を開始する。このように、順次出力されるクランク角信号の間の時間(以下、「クランク角信号間時間」という)TCが順次計測される。 Next, the process proceeds to S20, and in the same manner as S14, in order to measure the time between the next crank angle signal, a time measurement process between crank angle signals is started. In this manner, the time TC between the crank angle signals that are sequentially output (hereinafter referred to as “time between crank angle signals”) TC is sequentially measured.
次いでS22に進み、クランク角信号と共にCPU66dに入力される前記した番号(CALSTG)を参照し、番号が「11」であるか否か、即ち、今回のプログラムループにおいて11ステージを示すクランク角信号が入力されたか否か判断する。11ステージは、ピストン位置で言えば、下死点近傍にあたる。
Next, in S22, the number (CALSTG) input to the
S22において肯定される場合はS24に進み、ケッチン防止許可判断処理を実行する。 If the determination in S22 is affirmative, the process proceeds to S24, and a ketchin prevention permission determination process is executed.
図5は、その処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。 FIG. 5 is a sub-routine flowchart showing the processing.
以下説明すると、S100においてクランク角信号間時間TCが所定値TCKICKBKJD以下であるか否か判断する。S22において肯定される場合であるため、ここでのクランク角信号間時間TCは、下死点近傍のクランク角信号間時間である。所定値TCKICKBKJDは、エンジン始動時の完爆回転数(750rpm)に相当する値、例えば4.4msecに設定される。換言すれば、S100においては下死点近傍の機関回転速度がしきい値(完爆回転数相当値)以上であるか否か判断される。 Explaining below, in S100, it is determined whether or not the time TC between the crank angle signals is equal to or less than a predetermined value TCCKKBBKJD. Since this is the case when the result is affirmative in S22, the crank angle signal time TC here is the time between the crank angle signals near the bottom dead center. The predetermined value TCKICKBKJD is set to a value corresponding to the complete explosion speed (750 rpm) at the time of starting the engine, for example, 4.4 msec. In other words, in S100, it is determined whether or not the engine speed near the bottom dead center is equal to or greater than a threshold value (a value corresponding to the complete explosion speed).
S100において否定される場合(下死点近傍の機関回転速度が遅い場合)、S102に進んでケッチン防止判断フラグF_KICKBKJDを0にリセットし、このサブ・ルーチン・プログラムを終了する。 When the result in S100 is negative (when the engine speed near the bottom dead center is low), the program proceeds to S102, where the Ketchin prevention determination flag F_KICKBKJD is reset to 0, and this sub-routine program is terminated.
一方、S100において肯定される場合(下死点近傍の機関回転速度がある程度速い場合)、S104に進んでケッチン防止判断フラグF_KICKBKJDを1にセットする。 On the other hand, when the result in S100 is affirmative (when the engine speed near the bottom dead center is high to some extent), the routine proceeds to S104, where the Ketchin prevention determination flag F_KICKBKJD is set to 1.
次いでS106に進み、下死点近傍のクランク角信号間時間TCに応じて後述のケッチン防止点火カット上限値TCKICKBACKを算出する。ケッチン防止点火カット上限値TCKICKBACKは、ROM66hに格納されたマップ(ケッチン防止点火カット上限値マップ)を下死点近傍のクランク角信号間時間TCで検索することで算出される。 Next, the routine proceeds to S106, where a ketchin prevention ignition cut upper limit value TCKICKBBACK described later is calculated according to the time TC between crank angle signals near the bottom dead center. The Ketchin prevention ignition cut upper limit value TCKICKBBACK is calculated by searching a map (ketchin prevention ignition cut upper limit value map) stored in the ROM 66h by the time TC between crank angle signals near the bottom dead center.
図6は、そのケッチン防止点火カット上限値マップ示すグラフである。 FIG. 6 is a graph showing the Ketchin prevention ignition cut upper limit value map.
図のように、ケッチン防止点火カット上限値TCKICKBACKは下死点近傍のクランク角信号間時間TCが長くなるに従って増加するように設定される。換言すれば、下死点近傍の機関回転速度が遅くなるほど増加するように設定される。 As shown in the figure, the ketchin prevention ignition cut upper limit value TCCKKBBACK is set to increase as the time TC between the crank angle signals near the bottom dead center increases. In other words, it is set to increase as the engine speed near the bottom dead center decreases.
図4のフロー・チャートの説明に戻ると、次いでS26に進み、エンジン回転数NE(rpm)を算出する。具体的に、エンジン回転数NEは、クランク360°CAにわたるクランク角信号間時間TCの合計値に基づいて算出される。 Returning to the description of the flow chart of FIG. 4, the process then proceeds to S <b> 26 to calculate the engine speed NE (rpm). Specifically, the engine speed NE is calculated based on the total value of the time TC between the crank angle signals over the crank 360 ° CA.
次いでS28に進み、スロットル開度THを算出する。これは、前述したスロットル開度センサ52から出力される信号から算出する。
Next, in S28, the throttle opening TH is calculated. This is calculated from the signal output from the
次いでS30に進み、算出されたエンジン回転数NEとスロットル開度THに基づいて点火時期を算出する。具体的には、エンジン回転数NEとスロットル開度THからROM66hに格納されたマップを参照し、点火時期として点火タイマのセットタイミングおよび点火タイマ値を求める。尚、この実施例にあっては、点火タイマのセットタイミングは上死点前30°(BTDC30°)に固定され、点火タイマ値が種々用意される。また、ここで用いられるスロットル開度THは、今回のプログラムループにおいて算出されたスロットル開度THであっても、所定周期分の平均値であっても良い。
Next, in S30, the ignition timing is calculated based on the calculated engine speed NE and the throttle opening TH. Specifically, referring to a map stored in the ROM 66h based on the engine speed NE and the throttle opening TH, an ignition timer set timing and an ignition timer value are obtained as ignition timing. In this embodiment, the ignition timer set timing is fixed at 30 ° before top dead center (
次いでS32に進み、エンジン回転数NEがハード点火上限回転数NEHARDIGH以下であるか否か判断する。ハード点火上限回転数NEHARDIGHは、エンジン回転数NEがアイドル回転数などの低回転数であることを示すに足る値、例えば1700rpmに設定される。ハード点火とは、所定のクランク角度(例えば、上死点前10°(BTDC10°))で点火出力を実施するものであり、点火タイマを用いて点火出力を実施する演算点火(ソフト点火)に対する点火出力手法である。
Next, in S32, it is determined whether or not the engine speed NE is equal to or lower than the hard ignition upper limit speed NEHARDIGH. The hard ignition upper limit rotational speed NEHARDIGH is set to a value sufficient to indicate that the engine rotational speed NE is a low rotational speed such as an idle rotational speed, for example, 1700 rpm. Hard ignition is to perform ignition output at a predetermined crank angle (for example, 10 ° before top dead center (
S32において肯定される場合はS34に進み、スロットル開度THがハード点火下限開度THHARDIGL以上であるか否か判断する。ハード点火下限開度THHARDIGLは、ハード点火を行うに適したスロットル開度値、例えば10°に設定される。 If the result in S32 is affirmative, the program proceeds to S34, in which it is determined whether or not the throttle opening TH is equal to or greater than the hard ignition lower limit opening THHARDIGL. The hard ignition lower limit opening THHARDIGL is set to a throttle opening value suitable for performing hard ignition, for example, 10 °.
S34において肯定される場合はS36に進み、ハード点火実施フラグF_HARDIGを1にセットする。尚、ハード点火実施フラグF_HARDIGの初期値は0である。 When the result in S34 is affirmative, the program proceeds to S36, and the hard ignition execution flag F_HARDIG is set to 1. The initial value of the hard ignition execution flag F_HARDIG is 0.
一方、S32やS34において否定される場合はS38に進み、ハード点火実施フラグF_HARDIGを0にリセットする。尚、ハード点火実施フラグF_HARDIGが0であると、後述のように演算点火が実行される。 On the other hand, when negative in S32 or S34, the process proceeds to S38, and the hard ignition execution flag F_HARDIG is reset to 0. If the hard ignition execution flag F_HARDIG is 0, the calculated ignition is executed as described later.
次いで(S22で否定される場合も)S40に進み、ハード点火実施フラグF_HARDIGを参照する。ハード点火実施フラグF_HARDIGが1にセットされており、ハード点火による点火出力を実行する場合にはS42に進み、ハード点火タイミングであるか否か判断する。具体的には、今回のプログラムループにおいて所定のクランク角信号(上死点前10°(BTDC10°)を示すクランク角信号)が入力されたか否か判断する。
Next (also when negative in S22), the process proceeds to S40, and the hard ignition execution flag F_HARDIG is referred to. When the hard ignition execution flag F_HARDIG is set to 1 and the ignition output by the hard ignition is executed, the process proceeds to S42 and it is determined whether or not the hard ignition timing is reached. Specifically, it is determined whether or not a predetermined crank angle signal (crank angle signal indicating 10 ° before top dead center (
S42において否定される場合は、以降のステップをスキップしてプログラムを終了する。 When the result in S42 is NO, the subsequent steps are skipped and the program is terminated.
S42において肯定される場合はS44に進み、ケッチン防止処理を実行する。 If the determination in S42 is affirmative, the process proceeds to S44, and a ketchin prevention process is executed.
図7は、その処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。 FIG. 7 is a subroutine flowchart showing the processing.
以下説明すると、S200において前記したケッチン防止判断フラグF_KICKBKJDを参照し、ケッチン防止のための点火カットが許可されているか否か判断する。 In the following, in S200, it is determined whether or not ignition cut for preventing ketchin is permitted with reference to the above-described ketchin prevention determination flag F_KICKBKJD.
S200において肯定される場合はS202に進み、クランク角信号間時間TCが前記したケッチン防止点火カット上限値TCKICKBACK以上であるか否か判断する。S42で肯定される場合であるため、ここでのクランク角信号間時間TCは、ハード点火指令が出力される直前のクランク角信号間時間である。換言すれば、S202においてはハード点火指令が出力される直前の機関回転速度がしきい値(ケッチン防止点火カット上限値TCKICKBACK相当値)以下であるか否か判断される。 When the result in S200 is affirmative, the program proceeds to S202, in which it is determined whether or not the time TC between crank angle signals is equal to or greater than the above-described Ketchin prevention ignition cut upper limit value TCKICKBBACK. Since the affirmative determination is made in S42, the crank angle signal time TC here is the time between crank angle signals immediately before the hard ignition command is output. In other words, in S202, it is determined whether or not the engine speed immediately before the hard ignition command is output is equal to or less than a threshold value (equivalent value for the ketchin prevention ignition cut upper limit value TCICKBBACK).
S202において肯定される場合(ハード点火指令が出力される直前の機関回転速度が遅い場合)、S204に進んでケッチン防止点火カットフラグF_KICKBACKを1にセットする。 When the result in S202 is affirmative (when the engine speed immediately before the hard ignition command is output is low), the routine proceeds to S204, where the Ketchin prevention ignition cut flag F_KICKBACK is set to 1.
一方、S202において否定される場合(ハード点火指令が出力される直前の機関回転速度がある程度速い場合)、S206に進んでケッチン防止点火カットフラグF_KICKBACKを0にリセットする。 On the other hand, when the result in S202 is negative (when the engine rotation speed immediately before the hard ignition command is output is somewhat high), the routine proceeds to S206, where the Ketchin prevention ignition cut flag F_KICKBACK is reset to zero.
図4のフロー・チャートの説明に戻ると、次いでS46に進み、ケッチン防止点火カットフラグF_KICKBACKを参照し、0であれば、S48に進んでハード点火指令を点火回路66eに出力する。一方、1であれば、S50に進んでハード点火指令の点火回路66eへの出力を禁止する。
Returning to the description of the flow chart of FIG. 4, the process then proceeds to S46, where the Ketchin prevention ignition cut flag F_KICKBACK is referred to, and if it is 0, the process proceeds to S48 and a hard ignition command is output to the
一方、S40において否定される場合はS52に進み、S30で算出された点火タイマセットタイミングであるか否か判断する。具体的には、今回のプログラムループにおいて所定のクランク角信号(上死点前30°(BTDC30°)を示すクランク角信号)が入力されたか否か判断する。
On the other hand, when the result in S40 is negative, the process proceeds to S52, and it is determined whether or not it is the ignition timer set timing calculated in S30. Specifically, it is determined whether or not a predetermined crank angle signal (a crank angle signal indicating 30 ° before top dead center (
S52において否定される場合は、以降のステップをスキップしてプログラムを終了する。 When the result in S52 is No, the subsequent steps are skipped and the program is terminated.
S52において肯定される場合はS54に進み、S44と同様のケッチン防止処理を実行する。 If the determination in S52 is affirmative, the process proceeds to S54, and the same ketchin prevention process as S44 is executed.
S44と同様であるため、詳説しないが、このケッチン防止処理におけるクランク角信号間時間TCは、演算点火(ソフト点火)のタイマセットタイミング直前のクランク角信号間時間であり、これがケッチン防止点火カット上限値TCKICKBACK以上であれば、ケッチン防止点火カットフラグF_KICKBACKが1にセットされる一方、然らざれば、ケッチン防止点火カットフラグF_KICKBACKが0にリセットされる。即ち、タイマセットタイミング直前の機関回転速度が遅い場合、ケッチン防止点火カットフラグF_KICKBACKが1にセットされる一方、タイマセットタイミング直前の機関回転速度がある程度速ければ、ケッチン防止点火カットフラグF_KICKBACKは0にリセットされる。 Since it is the same as S44, it will not be described in detail, but the time TC between crank angle signals in this ketchin prevention process is the time between crank angle signals immediately before the timer set timing of the calculated ignition (soft ignition), and this is the upper limit of the ketchin prevention ignition cut If the value is equal to or greater than the value TCKICKBACK, the Ketchin prevention ignition cut flag F_KICKBACK is set to 1; otherwise, the Ketchin prevention ignition cut flag F_KICKBACK is reset to 0. That is, when the engine rotation speed just before the timer set timing is slow, the Ketchin prevention ignition cut flag F_KICKBACK is set to 1, while when the engine rotation speed just before the timer set timing is somewhat fast, the Ketchin prevention ignition cut flag F_KICKBACK is set to 0. Reset.
次いでS56に進み、ケッチン防止点火カットフラグF_KICKBACKを参照し、0であれば、S58に進んで点火タイマにS30で算出された点火タイマ値をセットする。点火タイマはダウンカウンタであり、点火タイマ値が0になると、点火タイマセットタイミングでセットされた点火指令が実際に点火回路66eに出力される。
Next, the routine proceeds to S56, where the Ketchin prevention ignition cut flag F_KICKBACK is referenced. If it is 0, the routine proceeds to S58, where the ignition timer value calculated at S30 is set in the ignition timer. The ignition timer is a down counter, and when the ignition timer value becomes 0, the ignition command set at the ignition timer set timing is actually output to the
一方、S56においてケッチン防止点火カットフラグF_KICKBACKフラグが1であれば、S50に進む。ここでS50に進むことは、点火タイマに点火タイマ値がセットされることがないことを意味し、結果として点火回路66eへの点火指令の出力が禁止される。即ち、点火出力手法として演算点火(ソフト点火)が選択された場合でも、点火カットされる。
On the other hand, if the ketchin prevention ignition cut flag F_KICKBACK flag is 1 in S56, the process proceeds to S50. Proceeding to S50 here means that the ignition timer value is not set in the ignition timer, and as a result, the output of the ignition command to the
図8は、CPU66dによって図4のプログラムと平行して実行されるパラメータリセット処理を示すフロー・チャートである。このプログラムは、CPU66dが起動されたとき、クランク角信号の入力とは関係なく、5msec毎に実行される。
FIG. 8 is a flowchart showing parameter reset processing executed in parallel with the program of FIG. 4 by the
以下説明すると、先ずS300において、クランク角信号が入力されたか否か判断する。クランク角信号の入力がない場合、S302に進んでエンジン10がストール(停止)しているか否か判断する。具体的には、タイマ66jを用いてクランク角信号の入力がない時間を計測し、所定時間(例えば200msec)経過した場合、エンジン10がストールしたと判断する。即ち、所定時間が経過するまでは、S300とS302の処理が繰り返される。
In the following, first, in S300, it is determined whether or not a crank angle signal has been input. If the crank angle signal is not input, the process proceeds to S302 to determine whether or not the
S302において肯定される場合はS304に進み、クランク角信号初回入力フラグF_CRKPを0にリセットする。次いでS306に進み、ケッチン防止判断フラグF_KICKBKJDおよびケッチン防止点火カットフラグF_KICKBACKも0にリセットする。 If the determination in S302 is affirmative, the process proceeds to S304, and the crank angle signal initial input flag F_CRKP is reset to zero. Next, in S306, the ketchin prevention determination flag F_KICKBKJD and the ketchin prevention ignition cut flag F_KICKBACK are also reset to zero.
図9は、図4、図5および図7のフロー・チャートの処理を説明するタイム・チャートである。 FIG. 9 is a time chart for explaining the processing of the flow charts of FIGS. 4, 5, and 7.
時刻T1においては、下死点近傍のクランク角信号間時間TC1が算出される。そして、上述したように、このTC1に基づいてケッチン防止点火カット上限値TCKICKBACKが算出される。 At time T1, a time TC1 between crank angle signals near the bottom dead center is calculated. As described above, the Ketchin prevention ignition cut upper limit value TCKICKBBACK is calculated based on the TC1.
時刻T2においては、ハード点火出力直前のクランク角信号間時間TC2が算出されると共に、TC2がケッチン防止点火カット上限値TCKICKBACK未満であり(ハード点火出力直前の機関回転速度が速く)、ケッチンが発生するおそれがないため、点火カットされることなく、点火出力信号が点火回路66eに送出される。
At time T2, the time TC2 between the crank angle signals immediately before the hard ignition output is calculated, and TC2 is less than the Ketchin prevention ignition cut upper limit TCCKKBBACK (the engine speed immediately before the hard ignition output is high), and ketchin is generated. Therefore, the ignition output signal is sent to the
時刻T3においては、時刻T1と同様、下死点近傍のクランク角信号間時間TC3が算出されると共に、TC3に基づいてケッチン防止点火カット上限値TCKICKBACKが算出される。 At time T3, as with time T1, a time TC3 between crank angle signals near the bottom dead center is calculated, and a ketchin prevention ignition cut upper limit value TCICKBBACK is calculated based on TC3.
時刻T4においては、ハード点火出力直前のクランク角信号間時間TC4が算出されると共に、TC4とケッチン防止点火カット上限値TCKICKBACKとの比較が行われる。しかしながら、他のプログラムにおいて排気行程であると判別されるため、本来的に点火出力信号は送出されない。 At time T4, the time TC4 between the crank angle signals immediately before the hard ignition output is calculated, and TC4 is compared with the Ketchin prevention ignition cut upper limit value TCICKBBACK. However, since the exhaust stroke is determined in another program, the ignition output signal is not originally transmitted.
時刻T5においては、時刻T1と同様、下死点近傍のクランク角信号間時間TC5が算出されると共に、TC5に基づいてケッチン防止点火カット上限値TCKICKBACKが算出される。 At time T5, as with time T1, a time TC5 between crank angle signals near the bottom dead center is calculated, and a ketchin prevention ignition cut upper limit TCICKBBACK is calculated based on TC5.
時刻T6においては、ハード点火出力直前のクランク角信号間時間TC6が算出されると共に、TC6がケッチン防止点火カット上限値TCKICKBACK以上であり(ハード点火出力直前の機関回転速度が遅く)、ケッチンが発生するおそれが高いため、点火出力信号の送出が禁止される(点火カットされる)。 At time T6, the time TC6 between the crank angle signals immediately before the hard ignition output is calculated, and TC6 is equal to or greater than the Ketchin prevention ignition cut upper limit value TCCKKBBACK (the engine speed immediately before the hard ignition output is slow), and ketchin is generated. Since there is a high risk of ignition, the transmission of the ignition output signal is prohibited (ignition cut).
尚、図9ではハード点火の場合を示したが、演算点火(ソフト点火)の場合でも同様である。即ち、エンジン回転数NEおよびスロットル開度THに基づいて点火出力方法としてハード点火あるいは演算点火(ソフト点火)のいずれが選択されたとしても、ケッチンが発生するのを防止すべく、点火カットされる。 Although FIG. 9 shows the case of hard ignition, the same applies to the case of arithmetic ignition (soft ignition). That is, the ignition is cut in order to prevent the occurrence of kettin, regardless of whether hard ignition or arithmetic ignition (soft ignition) is selected as the ignition output method based on the engine speed NE and the throttle opening TH. .
このように、点火回路66eに点火指令を出力する直前のクランク角信号間時間TCがケッチン防止点火カット上限値TCKICKBACK以上であるとき、点火指令の出力を禁止すると共に、ケッチン防止点火カット上限値TCKICKBACKを下死点近傍のクランク角信号間時間TCに基づいて設定した、換言すれば、点火指令が出力される直前の機関回転速度と比較されるべきしきい値を機関回転速度の低下の始点である下死点近傍の機関回転速度に基づいて設定したので、機関回転速度の低下の度合いを正確に反映した判定に基づいてケッチンが発生するか否かを判断することができる。これにより、ケッチンが発生するか否かを精度良く判断でき、結果としてケッチンの発生をより効果的に防止することができる。
As described above, when the time TC between the crank angle signals immediately before outputting the ignition command to the
また、ケッチン防止点火カット上限値TCKICKBACKを下死点近傍のクランク角信号間時間TCが長くなるに従って増加するように設定した、換言すれば、点火指令が出力される直前の機関回転速度と比較されるべきしきい値を下死点近傍の機関回転速度が遅くなるに従って増加するように設定したので、上記と同様の効果を得ることができる。 Further, the Ketchin prevention ignition cut upper limit value TCCKKBBACK is set to increase as the time TC between the crank angle signals near the bottom dead center increases, in other words, compared with the engine speed immediately before the ignition command is output. Since the threshold value to be increased is set to increase as the engine speed near the bottom dead center decreases, the same effect as described above can be obtained.
また、下死点近傍のクランク角信号間時間TCが所定値TCKICKBKJDを超えるとき、点火指令の出力の禁止を中止する、換言すれば、下死点近傍の機関回転速度が所定より遅いとき、点火指令の出力の禁止を中止するようにしたので、例えば、機関始動時、下死点近傍の機関回転速度が完爆回転数相当に至るまでは通常どおり点火指令が出力されるため、機関始動性を悪化させることがない。 Further, when the time TC between the crank angle signals near the bottom dead center exceeds a predetermined value TCCKKBBKJD, the prohibition of the output of the ignition command is stopped, in other words, when the engine speed near the bottom dead center is slower than the predetermined value, Since the prohibition of command output is canceled, for example, when starting the engine, the ignition command is output as usual until the engine speed near the bottom dead center reaches the complete explosion speed. Will not worsen.
以上の如く、この発明の実施例にあっては、内燃機関(エンジン10)のクランクシャフト42の回転に伴って所定回転角毎にピストン40の位置を示すクランク角信号を順次出力するクランク角信号出力手段(クランク角センサ62)と、前記順次出力されるクランク角信号の間の時間(クランク角信号間時間TC)を計測するクランク角信号時間間隔計測手段(CPU66d、S14からS20)と、前記出力されるクランク角信号の内の所定のクランク角信号(ハード点火における上死点前10°(BTDC10°)あるいは演算点火における点火タイマセットタイミング上死点前30°(BTDC30°)のクランク角信号)に応じて前記内燃機関の点火装置(点火コイル34、点火回路66e)に点火指令を出力する点火指令出力手段(CPU66d、S42、S48、S52、S58)と、前記所定のクランク角信号とその直前に出力されるクランク角信号の間の時間(クランク角信号間時間TC6)が所定値(ケッチン防止点火カット上限値TCKICKBACK)以上であるとき、前記点火指令の出力を禁止する点火指令出力禁止手段(CPU66d、S50)とを備える内燃機関の点火制御装置において、前記所定値は、前記ピストンが下死点あるいはその近傍に位置するときに出力されるクランク角信号とその直前に出力されるクランク角信号の間の時間(クランク角信号間時間TC5)に基づいて設定される如く構成した。
As described above, in the embodiment of the present invention, the crank angle signal for sequentially outputting the crank angle signal indicating the position of the
また、前記所定値(ケッチン防止点火カット上限値TCKICKBACK)は、前記ピストンが下死点あるいはその近傍に位置するときに出力されるクランク角信号とその直前に出力されるクランク角信号の間の時間(クランク角信号間時間TC5)が長くなるに従って増加するように設定される如く構成した。 Further, the predetermined value (ketchin prevention ignition cut upper limit value TCCKKBBACK) is a time between a crank angle signal output when the piston is located at or near the bottom dead center and a crank angle signal output immediately before it. The crank angle signal interval time TC5 is set to increase as the length increases.
また、前記点火指令出力禁止手段は、前記ピストンが下死点あるいはその近傍に位置するときに出力されるクランク角信号とその直前に出力されるクランク角信号の間の時間が所定の時間(所定値TCKICKBKJD)を超えるとき、前記点火指令の出力の禁止を中止する(CPU66d、S100、S102)如く構成した。
Further, the ignition command output prohibiting means is configured such that a time between a crank angle signal output when the piston is located at or near the bottom dead center and a crank angle signal output immediately before the predetermined time (predetermined time) When the value exceeds the value TCKICKBKJD), the prohibition of the output of the ignition command is stopped (
尚、上記において、図7のS202およびS204のように、点火指令が出力される直前のクランク角信号間時間TCがケッチン防止点火カット上限値TCKICKBACK以上であると判断されるとき、点火カットするように構成したが、それに加え、点火指令が出力される直前のクランク角信号間時間TCがケッチン防止点火カット上限値TCKICKBACKよりも大きく設定された第2の上限値以上であると判断されるとき、点火コイル34の一次側への電流供給自体を停止するように構成しても良い。
In the above description, as in S202 and S204 in FIG. 7, when it is determined that the time TC between the crank angle signals immediately before the ignition command is output is equal to or greater than the Ketchin prevention ignition cut upper limit value TCCKKBBACK, the ignition cut is performed. In addition to this, when it is determined that the time TC between the crank angle signals immediately before the ignition command is output is equal to or more than the second upper limit value set larger than the Ketchin prevention ignition cut upper limit value TCCKKBBACK, You may comprise so that the electric current supply itself to the primary side of the
また、点火指令が出力される直前のクランク角信号間時間TCに基づいて点火指令の出力を禁止するように構成したが、直前でなくても点火指令が出力される近傍のクランク角信号間時間TCであれば良い。 Further, the output of the ignition command is prohibited based on the time TC between the crank angle signals immediately before the ignition command is output, but the time between the crank angle signals in the vicinity where the ignition command is output even if not immediately before It may be TC.
また、図9のように、下死点近傍のクランク角信号間時間TCとしてステージ10におけるものを選択したが、ステージ6からステージ9のいずれかにおけるものを選択しても良く、またステージ6からステージ10の内の複数のステージにおけるものの平均であっても良い。
Further, as shown in FIG. 9, the crank angle signal time TC in the vicinity of the bottom dead center is selected in the
また、車両の例として自動二輪車を挙げたが、それに限られるものではなく、四輪自動車であっても良い。 Moreover, although a motorcycle has been described as an example of a vehicle, the present invention is not limited to this, and a four-wheeled vehicle may be used.
10:エンジン(内燃機関)、34:点火コイル、36:点火プラグ、40:ピストン、42:クランクシャフト、62:クランク角センサ、66:ECU、66d:CPU、66e:点火回路 10: engine (internal combustion engine), 34: ignition coil, 36: spark plug, 40: piston, 42: crankshaft, 62: crank angle sensor, 66: ECU, 66d: CPU, 66e: ignition circuit
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