JPH0460173A - 電子式点火装置 - 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】 ［概　要］ 加速時遅角制御を行う電子式点火装置に関し、遅角し過
ぎて失火しないようにすることを目的とし、 エンジンに吸入された混合気に点火する点火機構と、該
点火機構による点火時期を制御する点火制御器とを備え
、該点火制御器は、前記混合気を作る燃料噴射量の積算
値から加速の規模を判定し、該加速の規模に応じて加速
時遅角制御の遅角量を可変するよう構成する。

〔産業上の利用分野］ 本発明は、加速時遅角制御を行う電子式点火装置に関す
る。

車両の加速時に点火時期を遅らせてトルクの立上りを滑
らかにする加速時遅角制御は、ドライバビリティを向上
させる上で有効な制御の１つである。

〔従来の技術〕

エンジンの発生トルクは点火時期を上死点（ＴＤＣ）よ
り進角側に最適設定することで最大になり、それより遅
角側に移すに従い減少する。加速時遅角制御はこの原理
を利用し、遅角によって加速時のトルク立上りを滑らか
にすることにより、加速時のショック（衝撃）やシャク
リ（車体の揺り戻し）を抑制する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、加速中は元来燃焼状態が良くないので、ここ
で過度に遅角させると燃焼状態を更に悪化させ、最悪ケ
ースでは失火につながることがある。しかしながら従来
の加速時遅角制御は、吸入空気圧の瞬時値と平均値の差
、またはスロットルスイッチ等で加速を検出したら、加
速の大きさによらず一定量遅角するだけなので、急加速
時に適した遅角量を緩加速時に適用すると失火し易くな
り、逆に緩加速時に適した遅角量では象、加速時のトル
ク立上りを滑らかにする効果が減少し、いずれもドライ
バビリティを悪化させる原因になる。

本発明は、加速度の大きさに応じて遅角量を変化させる
ことにより、加速時のドライバビリティを改善しようと
するものである。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理図で、ｌは点火機構、２は点火制
御器、３は燃料噴射機構、４は燃料噴射制御器である。

点火機構１にはイグナイタ、ディストリビュータ、点火
プラグ等が含まれる。また噴射機構３には燃料タンク、
加圧ポンプ、インジェクタ等が含まれる。制御器２．４
はいずれもマイクロコンピュータにより構成される。

〔作用〕

点火制御器２は上死点ＴＤＣを基準に点火時期を決定し
、これに各種のパラメータを導入して補正を加える。加
速時遅角制御もその１つである。

噴射制御器４は吸入空気圧ＰＭとエンジン回転数ＮＥの
関係から基本噴射量を決定し、これに各種のパラメータ
を導入して補正を加える。

一般に点火時期を遅らせると、燃焼に必要な燃料は多く
なる。また加速時においては吸入空気量が一度に多くな
るため、噴射制御器４はそれに応じた燃料噴射を行なう
。従って、加速時には噴射量により確実に燃焼できる点
火時期が決まる。−方、ドライバビリティの向上のため
の必要な点火時期があるため、ある一定量以上の噴射が
あれば大きく遅角させ、噴射量が少ない場合はあまり遅
角させないようにすると失火が生じなくなる。

基本噴射量はその時の吸入空気圧ＰＭとエンジン回転数
ＮＨにより決まるが、加速時には、その基本量＋加速増
量、あいは、非同期噴射のような形で増量を行なう。ま
た加速時の遅角制御ではショック、シャクリを少なくす
るため、点火時期を遅らせる。加速時の増量等は急な加
速はど燃焼を良くする必要があるため大きくなり、緩や
かなほど少ない。また加速時の遅角量は急な加速はどシ
ョック、シャクリ等が大きくなるため多く遅角し、緩や
かなほど少なくてすむ。そのため１回の加速でどの程度
の補正量あるいは非同期量を噴射したかにより、急な加
速か緩やかな加速かを分けることができる。また同じよ
うに急な加速はかなり濃い燃料が流れ込むため、太き（
遅角しても失火にならない。一方、緩やかな加速では失
火しない程度に遅角を行なっても、ショックやシャクリ
が元々少ないため、問題はない。

以上の理由から本発明では、加速時補正量の積算値ある
いは加速時非同期噴射量の積算値により、その量がある
値以上であれば多（遅角させ、以下であれば少なく遅角
する。

第２図は本発明の点火制御器２の処理を示す概略フロー
である。ステップＡＩで遅角開始のタイミングか否かを
判定し、Ｙ（イエス）であれば次のステップＡ２で非同
期噴射積算量を判定する。

これが一定値より多ければ象、加速と判定し、ステップ
Ａ３で大きく遅角するが、少なければ緩加速と判定し、
ステップＡ４で小さく遅角する。

第３図は本発明の動作波形図で、（ａ）は急加速時、（
ｂ）は緩加速時である。走行中に所定の遅角開始タイミ
ング（詳細については後述する）となったら、そのとき
の燃料噴射補正量の積算値、または非同期噴射の積算値
の大小を判定する。そして（ａ）の急加速時はこの積算
値が大きいので点火時期を大きく遅角させ、（ト））の
緩加速時は積算値が小さいので、遅角量を小さなものに
とどめる。

遅角している時間は一定値でもよいが、これを遅角量に
応じて可変してもよい。また、遅角終了時に滑らかに初
期進角値に戻すとショックが少ない。

〔実施例〕

第４図は本発明の実施例を示すメインルーチンのフロー
チャー１・である。最初のステップＢ１ではアイドルス
イッチ（ＩＤＬＥ　ＳＷ）の０Ｎ１０　Ｆ　Ｆを判定す
る。このＳＷはスロットル全閉になるとＯＮになり、僅
かでもスロットル開の状態になるとＯＦＦになる。この
ＩＤＬＥ　ＳＷがＯＮのときは、ＩＤＬＥ　ＳＷが０Ｎ
−ＯＦＦに変った後の経過時間を計る第１のカウンタを
ステップＢ２でクリア（ＣＬＲ）する。次にステップＢ
３で後述の急加速遅角実行フラグから象、加速制御の実
行中か否かを判定し、同様にステップＢ４で後述の緩加
速遅角実行フラグから緩加速制御の実行中か否かを判定
する。

いずれも実行中でなければステップＢ５で前提条件成立
を判定するが、いずれか一方が実行中のときは実行条件
を判定せずにステップ８１２以下の終了条件判定に移る
。

ステップＢ５の前提条件には、■水温条件〔６０°Ｃ以
上］　（暖機時の誤遅角防止）、■車速条件（車両停止
中は実行しない）、■エンジン回転数条件（１０００≦
Ｎ　Ｅ　＜４０００（ｒｐｍ）　：］　　（ドライバビ
リティ上必要な領域を設定）、■ＩＤＬＥ　ＯＦＦ経過
時間〔１秒以内］　（加速開始直後だけをとる）が含ま
れる。

このステップＢ５では前提条件成立と判定されたら、ス
テップＢ６で急加速条件の成立を判定する。この急加速
条件には以下の項が含まれる。■ＰＭリンプル条件（吸
入空気圧の原波形は変動が激しいため、その変動分を見
込んで加速判定する。

つまり、第３図（ａＪのように吸入空気圧の平均値をＰ
Ｍ、瞬時値をＰＭＡＤ、判定基準値をＬ　Ｖ　Ｌ　Ｔ　
ＲＮとしたとき、ＰＭＡＤ　−ＰＭ≧ＬＶＬＴＲＩＪ７
−急加速と判定する。ただし、ＬＶＬＴＲＮはＰＭが大
きい程大きな値とされる。）■ＰＭＡＤ≧４５０閣Ｈｇ
　（加速遅角はエンジンのトルク立上り部分で行うこと
が重要であるため、これを吸入空気圧の瞬時値ＰＭＡＤ
から判断する）、■非同期噴射積算量（非同期噴射が少
ない領域で大きく遅角すると失火することがあるため、
大きく遅角するためには非同期噴射量を成る程度以上に
する必要がある）。第３図（ａ）にこの■〜■を示しで
ある。

ステップＢ６で全ての急加速条件が成立したら、ステッ
プＢ７で急加速遅角実行フラグをセットすると共に、ス
テップＢ８で緩加速制御を禁止する。

これは急加速中に緩加速制御を行うとトルクダウンの時
間が長くなり車両振動が発生する可能性があるためであ
り、処理としてはステップＢ３でクリアしたカウンタの
値を大きくずらすことで容易に実現できる。

一方、ステップＢ６で１つでも急加速条件が成立してい
ないときは、ステップＢ９で緩加速条件の成立を判定す
る。この緩加速条件には、■ＩＤＬＥＯＦＦ経過時間〔
たとえば１００ｍ５以上）　（ＩＯＬＨＯＦＦで加速判
定を行い、どの程度の時間で遅角を開始するかを判定す
る）、■ＰＭＡＤ≧３００ｍＨｇ　（急加速時の４５０
ｍ１ｇよりは低い）が含まれる。第３図（ｂ）にこの■
■を示しである。

このステップＢ９で緩加速条件成立と判定されたら、ス
テップＢＩＯで緩加速遅角実行フラグをセットすると共
に、ステップＢｌｌで急加速制御を禁止する（これも前
述のカウンタの値を大きくずらす）。

以上のようにして急加速時または緩加速時の遅角を実行
したら、以後は終了条件を判定する。先ずステップＢ１
２では象、加速遅角実行フラグから急加速制御実行中か
否かを判定し、実行中であればステップＢ１３で遅角終
了時間を経過したか否かを判定する。これには加速開始
時（例えばＰＭによる非同期噴射または増量が行われた
時点）からカウントアンプしている第２のカウンタを用
いる。ここで経過と判定されたらステップＢ１４で遅角
終了の処理を行い、急加速遅角実行フラグをリセットす
る。また、この経過時間内であってもスロットルが全閉
となったときに終了するようにしてもよい。

一方、ステ・ンプＢ１２で急加速制御実行中でないと判
定されたら、ステップＢ１５で緩加速遅角実行フラグか
ら緩加速制御実行中か否かを判定する。そして実行中で
あればステップＢ１６で遅角終了時間経過か否かを判定
し、経過していればステップＢ１７で遅角終了の処理を
行い、緩加速遅角実行フラグをリセットする。尚、ステ
・ンブＢｌ６０時間はステップＢ２の第１のカウンタで
判定する。これは象、加速時のような明確な加速開始判
定材料（非同期噴射等）がないからである。

第５図は本発明の各部を詳細に示すフローチャートであ
る。同図（ａ）は遅角量計算を含む点火時期計算ルーチ
ンで、これは１８０°ＣＡ毎に実行される。最初のステ
ップでは急加速遅角実行フラグを調べ、ここで急加速制
御実行中と判定されたら、ステップＣ２で急加速時用の
大きな遅角量をマツプ計算する。一方、ステップＣ１で
急加速制御実行中でないと判定されたら、ステップＣ３
で緩加速遅角実行フラグを調べ、ここで緩加速制御実行
中と判定されたら、ステップＣ４で緩加速用の小さな遅
角量を他のマツプから計算する。

第５図（ｂ）は遅角終了時に徐々に初期進角に戻す４ｍ
ｓ毎の割込ルーチンで、ステップＤ１でフラグから加速
時遅角終了を判定したら、ステップＤ２で第３図のよう
に遅角量を所定勾配で減衰させる処理をする。

第５図（Ｃ）は非同期噴射量を積算するルーチンで、例
えば２ｍｓ毎に実行する。ステップＥ１で非同期噴射実
行中と判定されたら、次のステップＥ２で１回目かを判
定し、１回目であればステ・ノブＥ３で積算値をクリア
する。そしてステップＥ４で積算してから２ｍｓ後にス
テップＥ１を実行し、以後はステップＥ３を迂回してス
テップＥ４の積算を続ける。この積算値が第３図に示さ
れたものである。

ここで、非同期噴射は２ｍＳ毎にＰＭの変化量に基づい
て実行される。詳細にはＰＭＡＤ　−Ｐ？’ｌ≧ＬＶＬ
ＴＲＮでかつエンジン回転数が所定値（４０００ｒｐｍ
）以下のときに実行される。ここで加速判定レベルＬＶ
ＬＴＲＮは前述の点火時期制御における象、加速判定レ
ベルＬＶＬＴＲＮと同じとしたが、それに限られるもの
ではなく、両者を異ならせてもよい。

そして上述の非同期噴射実行条件が満たされたときには
、水温が高くなる程少な（されるように決められる量の
燃料をクランク角に同期せず非同期噴射する。

又、クランク角に同期して実行される同期噴射はエンジ
ン１回転に１回全気筒同期に噴射されるものを採用した
。

第５図（ｄ）と（ｅ）は遅角量計算をより具体化した点
火時期計算ルーチンである。同図（ｄ）のステップＦｌ
では非同期噴射の時間をチエツクし、非同期噴射積算値
（または加速時補正量積算値）が一定量以上か否かを判
定する。ここで一定値Ｘ１以上であれば急加速と判定し
てステップＦ２の急加速遅角量算出処理（遅角量大の象
、加速用マツプを用いた処理）を行う。これに対し、ス
テップＦＩＴＸｍ、未満と判定されたときはステップＦ
３で緩加速遅角量の算出処理（遅角量小の緩加速用マツ
プを用いた処理）を行う。このようにしていずれかの遅
角量が算出されたら、ステップＦ４でベース進角値から
遅角量を引いて最終点火時期を求める。Ｆ５はこの最終
点火時期で点火制御を行う処理である。

一方、（ｅ）の方法では最初のステップＧｌで基本遅角
量を計算する。これは非同期噴射あるいは加速時補正が
ない領域で失火しない遅角量のマツプを用いて行う。次
にステップＧ２で遅角量補正計算を行う。ここでは非同
期噴射あるいは加速時補正量の積算値で遅角量補正マツ
プを参照する。ステップＧ３はステップＧ１で得られた
基本遅角量にステップＧ２で得られた遅角量補正値（急
加速と緩加速で異なる）を加えて最終遅角量を計算する
処理である。

最終遅角量＝基本遅角量＋遅角量補正値ステップＧ４は
エンジン回転数と吸入空気圧からマツプ計算される基本
進角値から上記の最終遅角量を引いて最終点火時期を求
める処理である。

最終点火時期＝基本進角値−最終遅角量この最終点火時
期でステップＧ５の点火制御を行う。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、加速時に遅角させる
点火装置において、急加速時と緩加速時で遅角量を異な
らせることにより、急加速時のショックやシャクリを防
止できるだけでなく、緩加速時の失火を防止することが
できるので、加速時のドライバビリティを広範囲に改善
できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の概略フローチャート、第３図は本発明
の動作説明図、 第４図は本発明の実施例を示すフローチャート、第５図
は本発明の各部詳細フローチャートである。 図中、１は点火機構、２は点火制御器、３は燃料噴射機
構、４は燃料噴射制御器である。 出　願　人　富士通テン株式会社 出　願　人　　トヨタ自動車株式会社 代理人弁理士　　青　　柳　　　　　　稔４発明の原理
図 第１図 本発明のｌｌｔ費フローチャ 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エンジンに吸入された混合気に点火する点火機構（
   １）と、 該点火機構による点火時期を制御する点火制御器（２）
   とを備え、 該点火制御器は、前記混合気を作る燃料噴射量の積算値
   から加速の規模を判定し、該加速の規模に応じて加速時
   遅角制御の遅角量を可変することを特徴とする電子式点
   火装置。