JPH086668B2 - 内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ガソリンエンジンなどの電気点火方式の内
燃機関の制御システムに係り、特に、自動車用エンジン
に適用して減速時でのガクガク走行（運転）の発生を防
止するのに好適な内燃機関の点火時期制御装置に関す
る。

［従来の技術］ 例えば、ガソリンエンジンを備えた自動車などの車両
では、アクセルペダルを急激に戻して減速操作を行なつ
た際などに、走行速度の大きな変動、すなわち減速サー
ジが発生し、いわゆるガクガク運転となつてしまうこと
がある。

そこで、このようなガクガク運転の発生を抑えるた
め、減速を検出し、このときに点火時期の変更によるエ
ンジンのトルク制御を行なう方法が、例えば特開昭62−
159771号公報などにより開示されている。

ところで、この従来例では、点火時期の補正が、１回
の点火時期毎に所定の点火時期補正量の付加を行ない、
これを所定回繰り返すことにより実行されるようになつ
ていた。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術は、減速時でのサージングの大きさ、す
なわち回転数変動の大きさや、このときでの基本点火時
期がどのようになつているかなどについて配慮がされて
おらず、充分なサージング抑制効果が期待できないとい
う問題があつた。

本発明の目的は、サージングの発生を充分に抑えるこ
とができ、減速により燃料カット制御後、燃料供給回復
時点でのガクガク運転をなくし、良好な運転特性を容易
に得ることができるようにした内燃機関の点火時期制御
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］ 上記目的は、減速を検出し、このときでのエンジンの
回転数変化量と基本点火時期、それにエンジン回転数に
基づいて点火時期補正データを計算し、これにより、エ
ンジンが燃料カット制御された後、燃料供給回復時点で
点火時期補正を開始するようにして達成される。

［作用］ 点火時期の補正データは、エンジンが減速されたとき
での実際の回転数やその変動量、それに、このときでの
基本点火時期に基づいて算定されたものとなるため、点
火時期制御によるトルク制御の大きさは充分にエンジン
の回転数変動に対応したものとなり、この結果、エンジ
ンが燃料カット制御された後、燃料供給が回復された時
点でのサージングは効果的に抑えられ、速やかにガクガ
ク運転を収めることができる。

［実施例］ 以下、本発明による内燃機関の点火時期制御装置につ
いて、図示の実施例により詳細に説明する。

第２図は本発明が適用されたエンジンシステムの一例
を示したもので、図において、エンジンか吸入すべき空
気はエアクリーナ１の入口部２から取り入れられ、吸入
空気量を検出する熱線式空気流量計（エアフローセン
サ）３、ダクト４、空気流量を制御する絞り弁（スロツ
トルバルブ）を有するスロツトルボデイ５を通り、コレ
クタ６に入る。ここで、空気は内燃機関７を直通する各
吸気管８に分配され、シリンダ内に吸入される。

一方、燃料は、燃料タンク９から燃料ポンプ10で吸
引、加圧され、燃料ダンパ11、燃料フイルタ12、噴射弁
13、燃圧レギユレータ14が配管されている燃料系に供給
される。そして、この燃料は前記レギユレータ14により
一定の圧力に調圧され、吸気管８に設けた噴射弁（イン
ジエクタ）13から前記吸気管８内に噴射される。

また、前記エアフローセンサ３からは吸入空気量を検
出する信号が出力され、この出力はコントロールユニツ
ト15に入力されるようになつている。

さらに、前記スロツトルボデイ５には絞り弁の開度を
検出するスロツトルセンサ18が取付けられており、この
センサからの信号もコントロールユニツト15に入力され
るようになつている。

16はデイスト（デイストリビユータ）で、このデイス
ト16にはクランク角センサが内蔵されており、噴射時期
や点火時期の基準信号及び回転数を検出する信号が出力
され、前記コントロールユニツト15に入力されるように
なつている。

第３図はコントロールユニツト15の詳細を示したもの
で、この図に示すようにMPU,ROM,A/D変換器、入出力回
路を含む演算装置で構成され、前記エアフローセンサ３
の出力信号やデイスト16の出力信号等により所定の演算
処理を行ない、この演算結果である出力信号により前記
インジエクタ13を作動させ、必要な量の燃料が各吸気管
８に噴射されるようになつている。また、点火時期はイ
グニツシヨンコイル17のパワートランジスタに信号を送
ることで制御するようになつている。

以上のような構成において、次に本発明による内燃機
関の点火時期制御装置の一実施例について、その制御動
作を説明する。

第１図は本発明の一実施例による点火時期の制御動作
を示すタイミングチヤートで、いま、或る時点でスロツ
トルバルブが急激に戻され、その開度θthが大きく減少
し始めたとする。

そうすると、これによりエンジン回転数Neは、図示の
ように周期的に変動し、脈動を生じる。

そこで、これを防止するため、このスロツトル開度θ
thの変化率dt/dθthが所定値に達したか否かを判断し、
その結果によりエンジンが減速状態に入つたと判定され
たときに、基本点火時期に対する遅角補正と進角補正と
を行なう。

このとき点火時期補正量は、まず、第４図に示すよう
に、エンジン回転数Neの所定時間当りの変化量dNeの関
数として与えられる補正係数ΔIGN_n（ｎ＝１〜ｎ）と、
例えばエンジン負荷を表わすデータによるマツプ検索値
又はテーブル検索値として与えられている基本点火時期
ADV_n（ｎ＝１〜ｎ）に対応して、第５図に示すように、
それの所定の関数として計算される補正係数nK_R（エン
ジン回転数上昇時）、又は補正係数nK_A（エンジン回転
数下降時）と、それに第６図に示すように、エンジン回
転数Neの関数として与えられる補正係数nKNとを用い、
次の式により算定されるようになつている。

ΔIGN＝ΔIGN_n×nK_R(A)×nKN…… （１） そして、このようにして求めた点火時期補正量ΔIGN
を、エンジン回転数上昇時には基本点火時期ADV_nから減
算し、エンジン回転数下降時には加算し、それぞれ、そ
のときでの点火時期とするのである。

なお、上記の補正量の算定方式は一例を示したもの
で、これに代えて、エンジン回転数の変化量dNeに直
接、上記の補正係数nK_R(A)とnKNを乗算して補正量を算
出するようにしても良いし、或いは次式により算定する
ようにしても良い。

ΔIGN＝ΔIGN_n・（１＋nK_R(A)＋nKN）…… （２） 第７図と第８図は、それぞれ実際の自動車において、
変速機のギヤを第２段にしたまま、エンジン回転数Ne＝
1500rpm一定速からスロツトルバルブを急激に戻して全
閉位置（スロツトル開度θth＝全閉）にし、減速操作を
したときのエンジン回転数Ne、点火時期IGN、それに車
両前後加速度Ｇの測定結果を示したもので、第７図は本
発明の一実施例が適用されていた場合のテスト結果、第
８図は従来例でのテスト結果である。なお、ここでは、
参考のため、図示平均有効圧力piと、燃料噴射パルス幅
Tiについても併記してある。

これら第７図と第８図から明らかなように、この実施
例によれば、減速時でのサージングが抑えられ、ガクガ
ク振動による不快感が無くなり、乗り心地を充分に改善
できることが判る。

ところで、このようなエンジン制御装置では、減速時
に燃料カツト制御を行なう場合が多い。

そこで、このような場合には、燃料カツト後、それが
回復されるまでは、上記した点火時期の補正は行わない
ようにしてやればよい。

第９図と第10図は燃料カツト制御が適用されている場
合での実車両でのテスト結果で、第７図、第８図の場合
と同じく、第９図が本発明の一実施例を適用した場合
で、第10図が従来例のものであり、これらの図におい
て、F/Cが燃料カツト（フユエルカツト）されている期
間で、F/Rが再び燃料供給を回復（フユエルリカバー）
した時点をそれぞれ表わす。

これら第９図、第10図から明らかなように、本発明に
よれば、減速時に燃料カツト制御が適用されている場合
でも確実にサージングの抑制が可能で、乗り心地の改善
に役立つことが判る。

ところで、上記した点火時期の補正制御は、コントロ
ールユニツト15内のMPU（第３図）によつて実行されて
いるのであるが、この処理について第11図と第12図のフ
ローチヤートにより説明する。なお、これら第11図と第
12図の処理で異なる点は、前者がフユエルカツトを判別
しているのに対して、後者はフユエルリカバーを判別す
るようになつている点だけである。

これらの処理は、いずれも周期的に実行されるもの
で、まず処理に必要な各種のデータの読み込みを行なう
（S1）。つぎにスロツトル開度θthの減少方向の変化率
−Δθthが所定値Ｘ以上あるか否かを判別する（S2）。
つまり、これで減速状態になつたか否かを判断するので
ある。

続いて、フユエルカツト中か否か、又はフユエルリカ
バーされたか否かを判断し（S3,S30）、フユエルカツト
中でないと、又はフユエルリカバーされたと判断された
ときには、その後、S4,S40の処理で所定時間待つてから
エンジン回転数Neの変化率dNeを計算し（S5）、続くS6
でエンジン回転数Neに対応した補正係数nKNを求める。

次に、S7では、エンジン回転数Neの変化率dNeの符号
を調べ、その結果により以後の処理内容を変える。

まず、S7での結果がYESのときには、エンジン回転数
が上昇中であることを表わすから、点火時期を遅らせる
補正となり、このため、まず、補正係数nK_Rを算定し（S
8）、この補正係数nK_Rと、既に求めてある補正係数nK
N、それに変化率dNeとから点火時期補正量ΔIGNを計算
し（S9）、最後に、この点火時期補正量ΔIGNを基本点
火時期ADVnから減算して点火時期IGNを計算する（S10）
のである。

他方、S7での結果がNOのときには、エンジン回転数が
下降中であることを示すから、今度は点火時期を進める
補正となり、このため、まず、S11で補正係数nK_Aを求め
る処理を実行し、続いてS12では、この補正係数nK_Aを用
いて点火時期補正量ΔIGNを計算し、最後にS13で、この
点火時期補正量ΔIGNを基本点火時期ADVnに加算して点
火時期IGNを求めるのである。

S14では、既にS1で読み込んであつたそのままの基本
点火時期ADVn（S2,S3,S4,S30,S40のいずれかから直接、
このS14に移行したとき）、或いは補正した点火時期IGN
（S10又はS13のいずれかから移行したとき）の一方を所
定のアドレスに格納し、点火時期制御に使用されるよう
にするのである。

なお、この第11図及び第12図の実施例では、点火時期
補正量ΔIGNの計算方式が上記の（１）式及び（２）式
とは異なる方式となつており、本発明はこの方式によつ
て実施してもよいことが判る。

［発明の効果］ 本発明によれば、減速時でのエンジン回転数とその変
化量、それに基本点火時期を変数として点火時期の補正
が行われるので、エンジンが減速されたときでのエンジ
ントルク制御の内容は充分にエンジン回転数の変動に対
応したものとなり、このためサージングの抑圧に必要な
トルク制御が常に的確に得られ、ガクガク運転を充分に
抑え、自動車などの乗り心地の改善を容易に得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例における制御動作を説明する
タイミングチヤート、第２図は本発明の一実施例が適用
されたエンジンシステムのブロツク図、第３図はコント
ロールユニツトの詳細を示すブロツク図、第４図、第５
図それに第６図はそれぞれ補正係数の特性図、第７図は
本発明の一実施例における回転数制御特性を示すタイミ
ングチヤート、第８図は従来例における回転数制御特性
を示すタイミングチヤート、第９図は本発明の一実施例
における回転数制御特性を示すタイミングチヤート、第
10図は従来例における回転数制御特性を示すタイミング
チヤート、第11図及び第12図はそれぞれ本発明の一実施
例の動作を説明するフローチヤートである。 ３……エアフローセンサ、７……内燃機関、13……イン
ジエクタ、15……コントロールユニツト、16……クラン
ク角センサ内蔵のデイストリビユータ、17……イグニツ
シヨンコイル、18……スロツトルセンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関が所定の減速状態に入ったことを
   検出する減速判定手段と、 上記内燃機関の回転数が減少方向にあるのか増加方向に
   あるのかを検出する回転数変化方向判定手段と、 上記内燃機関の回転数と、内燃機関の運転条件に応じて
   算定された基本点火時期と、上記内燃機関の回転数の変
   化率の各データに基づいて点火時期補正データを計算す
   る演算手段とを備え、 上記減速判定手段による判定結果が肯定になったとき、
   上記回転数変化方向判定手段による判定結果に応じて上
   記点火時期補正データによる上記基本点火時期の遅角補
   正と進角補正を行なうようにした内燃機関の点火時期制
   御装置において、 上記内燃機関が燃料カット制御状態にあることを検出す
   る判定手段を設け、 上記減速判定手段による判定結果が肯定になった後、上
   記内燃機関が燃料カット状態にある期間中は、上記基本
   点火時期に対する遅角補正と進角補正の開始が禁止さ
   れ、その後、燃料供給が回復された時点で、上記基本点
   火時期に対する遅角補正と進角補正が開始されるように
   構成したことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装
   置。