JPS58217770A - エンジンの点火時期制御装置 - 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】 本発明はエンジンの点火時期制御装置に係り、特に、エ
ンジン吸入空気量信号又は吸気管圧力信号、エンジン回
転数信号及びスロットル位置信号等に基づいて点火時期
を制御するようにしたエンジンの点火時期制御装置に関
する。

この種のエンジンの点火時期制御装置を塔載した−０動
車（−おいては、レーシング状態の後あるいは減速状態
からアイドル状態に移行したときに、種々の原因により
エンジン回転数がアイドル状態における所定の回転数よ
り落ち込むことがある。

このようにエンジン回転数が前記所定の回転数より落ち
込むと、自動車は、急激な減速度を受けて前後に振動す
ることになり、乗員に不快感を与えると共に、走行の安
全性が得られないという欠点があった。

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、エンジ
ン回転数の異常低下を防止するエンジンの点火時期制御
装置を提供するにある。

本発明は、上記目的を達成するため、スロットル弁が全
閉状態の位置にあることを検出した場合で、エンジン回
転数の変化量が所足の基準値を越えていたときに、その
超えた量に応じて点火時期を進角側に補正するようにし
たことを特徴とするものである。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明に係るエンジンの点火時期制御装置の
一実施例を示すブロック図である。この図に示す実施例
は、エアクリーナ２と、エアクリーナ２の下流側に設け
られた吸入空気量センサとしてのエアフローメータ４と
を備えている。エアフローメータ４は、チャンバ４Ａ内
に回転可能に設ケラれたコンペンセーションプレート４
Ｂと、コンペンセーションプレート４Ｂの開度ヲ検出ス
るポテンショメータ４Ｃとから構成されている。

従って、吸入空気量はポテンショメータ４Ｃから出力さ
れる電圧（吸入空気量信号）１００として検出される。

また、エアフローメータ４の近傍には、吸入空気の温度
を検出し、吸入空気温信号１０２を出力する吸入空気温
センサ６が設けられている。

エアフローメータ４の下流側には、スロットル弁８が配
置され、スロットル弁８の近傍にはスロットル弁の開度
を検出してスロットル位置信号１０４を出力するスロッ
トルスイッチ等のスロットルセンサ１０が配置されてい
る。このスロットル弁８の下流側にはサージタンク１２
が設けられ、このサージタンク１２には、スロットル弁
８を迂回する迂回路１４が設けられている。そして、こ
の迂回路１４にはステップモータ１６により制御される
吸入空気流量制御弁１８が設けられている。

この吸入空気流量制御弁１８は、エンジンのアイドリン
ク時に、その吸入空気流量制御装置駆動信号１０６によ
って弁開度が開閉制御され、スロットル弁８を迂回して
吸入空気をサージタンク１２内に流通させエンジンの回
転数を目標値に制御す　゛るものである。

前記サージタンク１２には、インテークマニホールド２
０が接続されており、このインテークマニホールド２０
内に突出して燃料噴射装置２２が配置されている。この
燃料噴射装置２２は、燃料噴射信号１０８によりその燃
料噴射時間が制御されて吸入空気に混合され、エンジン
２４の燃焼室に供給する混合気の空燃比を制御できるよ
うになっている。インテークマニホールド２０はエンジ
ン２４の燃焼室に接続され、エンジンの燃焼室はエキゾ
ーストマニホールド２６を介して三元触媒を充填した触
媒コンバータ２８に接続されている。

また、前記エキゾーストマニホールド２６には、エンジ
ンの排気ガス中の残留酸素濃度を検出して空燃比信号１
１０を出力する酸素濃度（０２）センサ３０が設けられ
ており、従って、エンジン２４は、詳しくは後述するが
、前記０２センサ３０からの空燃比信号１１０に応じて
エンジン２４の燃焼室に供給される混合気の空燃比がフ
ィードバック制御されるようになっている。

なお、前記エンジン２４には、エンジンの冷却水温を検
出して冷却水温信号１１２を出力する水温センサ３２が
、図示のように設けられている。

該エンジン２４の点火プラグ３４は、ディストリビュー
タ３６に接続されて点火電圧１１４が供給されるように
なっており、ディストリビュータ３６はイグナイタ３８
に接続されている。該イグナイタ３８は、点火信号１１
６により点火電圧１１８をディストリビュータ３６に供
給し、かつ点火確認信号１２０を出力するように構成さ
れている。なお、４０はトランスミッション、４２は車
速センサであって車速信号１２２を出力できるようにな
っており、４４はイグニッションスイッチであって、イ
グニッションスイッチ信号１２４ヲ供給できるようにな
っている。このトランスミッション４０にハ、シフトレ
バ−のニュートラル位置およびドライブ位置を検出して
シフトレバ−のニュートラルスタートスイッチ等を備え
たシフト位置センサ４６が設けられている。

また、ディストリビュータ３６には、ディストリビュー
タシャフトに固定された歯車状のシグナルロータと、シ
グナルロータの歯に対向してデイストリビュータのハウ
ジングに取りつけられたピックアップとが設けられてお
り、シグナルロータが回転することによりピックアップ
を通過する磁束量が変化することによりエンジン回転数
信号１２８が出力される。このタイミングロータおよび
ピックアップは、エンジン回転数センサを構成するもの
である。

上記の各種センサからの各信号が入力される電子制御回
路４８は、第３図に示す点火時期テーブルをあらかじめ
記・１真しておき、エンジン回転数信号１２８及び吸入
空気量信号１０２により、その時のエンジン状態に合っ
た適切ガ点火時期を該点火時期テーブルから選び、この
選び出した数値をスロットル位置信号１０４に応じて補
正して正確な点火時期に制御し、かつエンジン燃焼室に
供給する空燃比を、前記０２センサ３０からの空燃比信
号１１０に応じて燃料噴射装置２２の燃料噴射時間を制
御してフィードバック制御するように構成したものであ
る。さらに、詳説すれば、前記電子制御回路４８は、第
２図に示すようにランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５
０と、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）５２と、中央処
理装置（ＣＰＵ）５４と、入出力回路（Ｉｌｏ）５６と
、アナログディジタル変換器（ＡＤＣ）５８と、バック
アップランダムアクセスメモリ（ＢＵ−Ｒ，ＡＭ）　６
０とを含んで構成されている。なお、ＢＵ−４ＡＭ６０
は、別設の電池ＢＴからの電力の供給を受けており、記
憶内容は書込命令以外では消去されない。これらのＲＡ
Ｍ５０、ＲＯＭ５２、ＣＰ　Ｕ５４、Ｉｌｏ　５６、Ａ
ＤＣ５８及びＢＵ−ＲＡＭ６０は、データバス６２によ
り接続されている。電子制御回路４８のＲＯＭ５２には
、第３図に示す点火時期テーブル、第６図に示す進角量
に関する特性、エンジン２４を運転するための点火時期
制御、空燃比制御、アイドル回転数制御等を実施するた
めのプログラム、その他のプログラムが記憶されている
。

第３図は点火時期テーブルが示され、縦軸に工　′　□
ンジン回転数Ｎ８を、横軸に吸入空気量Ｑとエンジン回
転数ＮＥとの比を、それぞれとったものである、ｌ１０
５６には、車速センサ４２から出力される車速信号１２
２、ディストリビュータ３６から出力されるエンジン回
転数信号１２８、スロットルセンサ１０から出力される
スロットル位置信号１０４、シフト位置センサ４６から
出力されるシフト位置信号１２６、イグニッションスイ
ッチ４４から出力されるイグニッションスイッチ信号１
２４、イグナイタ３８から出力される点火確認信号１２
０およびＯｚセンサ３０から出力される空燃比信号１１
０等が入力されるとともに、吸入空気量制御装置１８を
制御する吸入空気量制御装置駆動信号１０６、燃料噴射
装置２２を制御する燃料噴射信号１０８およびイグナイ
タ３８を制御する点火信号１１６等が出力される。また
、ＡＤＣ５８にはエアフローメータ４から出力される吸
入空気量信号１００、吸気温センサ６から出力される吸
気温信号１０２および水温センサ３２から出力される水
温信号１１２が入力されており、各信号はＡＤＣ５８に
よシデイジタル信号に変換されるようになっている。な
お、Ｒ，０Ｍ５２に記憶されるマツプ、テーブル、およ
びｌ１０５６およびＡＤＣ５８に入出力される信号は、
エンジンの制御状態に応じて各種のマツプ、テーブルが
記憶され、および各種の記号が入力または出力されるよ
うになっている。

以上のように構成された本実施例の動作を第４図乃至第
６図を参照して説明する。

第４図は、点火時期を決定するための一般的機構を示す
説明図である。

まず、この第４図を用いて点火時期を決定する一般機構
について簡単に説明する。

ディストリビュータ３６からのエンジン回転数信号１２
８は、クランク角基準位置検出用の信号ｎＥと、気筒判
別および上死点検出のための信号Ｇとからなり、前記ク
ランク角基準位ＩＷ検出信号をエンジン回転数ＮＦ、を
検出するのに使用すると共（二前記信号Ｇと相俟って通
電開始時期およびしゃ断時期決定に使用されている。

すなわち、ディストリビュータ３６からのクランク角基
準信号ｎＥは、進角決定処理部７０および通電時間決定
部７２に取９込まれている。またエアー７０−メータ４
からの吸入空気量信号１００は、同様に進角決定部７０
に取り込まれている。

この進角決定部７０は、まずクランク角基準信号ｎＥか
ら求めたエンジン回転数ＮＥと、吸入空気量信号Ｑ１０
０とを基にして、第３図（二示す点火時期テーブルから
所定の基本点火時期値を選定し取り出す。次いで、冷却
水温センサ３２からの冷却水温信号１１２と、スロット
ル位置センサ１０からスロットル位置信号１０４とを基
にして補正点火進角を求め、この補正点火進角により前
記基本点火時期値を補正して、通電時間開始時期および
しゃ断時期決定部７４に供給する。

一方、通電時間決定部７２では、スロットル位置センサ
１０からのスロットル位置信号１０４のうちの加速信号
、エンジン回転数信号Ｎ。および図示しないバッテリか
らのバッテリ電圧に基づいて通電時間を算出している。

すなわち、通電時間決定部７２は、バッテリ電圧とエン
ジン回転数信号から通電時間を算出しており、また、加
速信号（１１） があるときには通電時間を長くなるように補正している
のである。このように、通電時間を制御するのは、通電
時間の適正化を図り、必要な通電時間の確保とイグナイ
タ（のパワートランジスタ）の保護のためである。そし
て、進角決定部７０および通電時間決定部７２からの信
号を取り込むと共に、エンジン回転数Ｎ８と該信号Ｇと
を取り込み、開始時期およびしゃ断時期決定部７４で点
火信号１１６を形成してイグナイタ３８に供給し、この
イグナイタ３８は発生した点火電圧１１８をディストリ
ビュータ３６を介して点火プラグ３４に供給するもので
ある。

上述したように点火時期は、基本点火時期値を補正点火
進角で補正して算出されてＲＡＭ５０の所定のエリアに
格納され、かつこの格納された点火時期によってエンジ
ンは制御されるものである。

しかしながら、上記点火時期は、さらに、特定の条件下
に本発明に係る点火時期制御装置による進　　′角補正
がなされてエンジン回転数の変動は防止されるものであ
る。

（１２） 第５図は、本発明に係る点火時期制御装置の動作を説明
するために示すフローチャートである。

第６図は、エンジン回転数の変化量△ＮＥに対する進角
量の関係を示す特性図である。

第５図において、ステップ５００は他の処理から当該フ
ローに入ってきたもので、ステップ５００において、マ
ススロットルセンサ１０からのスロットル位置信号１０
４を取り込むステップ５０１に移行する。次いで、ステ
ップ５０１において、スロットル位置信号１０４により
スロットル弁８が全閉状態の位置にあるかを判定する。

ここで、スロットル弁８が全閉状態の位置でないときは
、何も処理なせずに他の処理に移行する。ステップ５０
１において、スロットル弁８が全閉状態の位置にあるこ
とが検出された場合には、ステップ５０２に移り、この
ステップ５０３では、エンジン回転数信号１２８から算
出したエンジン回転数Ｎ、の単位時間当りのエンジン回
転数の変化量ΔＮＦ、を下記筒（１）式を用いて算出し
てステップ５０４に移る。

ただし△ｔ：単位時間 ΔＮ８：エンジン回転数の変化 ステップ５０４では、上記エンジン回転数の変化量△Ｎ
Ｅを所定の基準値ΔＮＫと比較し、その変化量△ＮＥが
該基準値ΔＮＫを超えていなければ、補正進角量が一時
格納される几ＡＭ５０の所定のエリアに設けたバッファ
に零を設定し本実施例による進角補正処理は行なわず他
の処理に移る。逆に、該変化量ΔＮＦ、が基準値ΔＮＫ
を超えていれば、ステップ５０５に移る。ここで所定の
基準値ΔＮＫは、例えば、５０〜１００〔ｒｐｍ〕１０
．１〔秒〕を用いればよい。ステップ５０５では、第６
図に示す関係によって、上記変化量△ＮＥに基づいて補
正進角量を求める。つまり、基準値ΔＮＫを変化量ΔＮ
Ｆ、が超えたときに、その超えた量に応じた補正進角量
の値を求めるものである。このようにして補正進角量を
求めたら、その補正進角量を該ＲＡＭ５０の所定のエリ
アに設けたバッファに一時格納してステップ５０６に移
る。ステップ５０６では、前述の第４図の説明で求めて
ＲＡＭ５０の所定のエリアに格納しておいた点火時期を
、さらに、ステップ５０５で求めて該バッファに格納し
ておいた補正進角量で補正して新たな点火時期として再
びＲＡＭ５０の所定のエリアに格納し、ステップ５０７
に移る。ステップ５０７では、上記のように該ＲＡＭ５
０の所定のエリアに格納された新たな点火時期によりエ
ンジンを点火制御し、他の処理に移行させるものである
。

要するに、上記実施例の動作は、スロットル弁８が全閉
状態の位置にあることが検出された場合で、エンジン回
転数の変化量ΔＮＦ、が所定の基準値ΔＮＫを超えてい
たときに、その超えた量に応じて点火時期を進角側に補
正するようにしたものである。

このように作用するので、空燃比制御による回転数変動
、あるいはアイドルスピードコントロールをしているよ
う彦エンジンにおける回転数変動等のようなエンジン回
転数の変動のある場合に、（１５） これを防止することができるという利点がある。

また、レーシング状態の後からアイドル状態に移行する
ような場合でもエンジン回転数の落ち込みを防止できる
。

なお、上記実施例では、エンジン２４に吸入される吸入
空気量は、吸入空気量センサとしてのエアフローメータ
４によって検出しているが、もち論インテークマニホー
ルド２０を含む吸気管における吸気管圧力を検出して圧
力信号を出力する圧力センサからの圧力信号に基づいて
検出するようにしてもよい。捷だ、圧力信号から吸入空
気量を求めるという演算操作をすることなく、圧力信号
を直接用いて点火時期を求めるようにしてもよい。

すなわち、圧力センサからの吸気管圧力信号、エンジン
回転数信号１２８およびスロットル位置信号１０４を電
子制御回路４８に取り込み、これら信号に基づいて点火
時期を求め、これにより点火信号１１６をイグナイタ３
８に供給するようにし　　゛てもよい。

第７図は、本発明に係るエンジンの点火時期側（１６） 脚装置の他の実施例の動作を説明するために示すフロー
チャートである。第７図に示すフローチャートは第５図
に示すフローチャートとステップ５００乃至ステップ５
０７までの処理内容は、はぼ同一であるので、その説明
を省略する。しかして、ステップ５０４では、上記エン
ジン回転数の変化量△ＮＥを所定の基準値ΔＮＫと比較
し、その変化量△ＮＥが該基準値ΔＮＫを超えていなけ
れば、ステップ５０６に飛ぶ。逆に、前記変化量ΔＮ８
が基準値ΔＮＫを超えていれば、ステップ５０５に移る
。ステップ５０５において、第６図に示す関係から上記
変化量△ＮＥに基づいて補正進角量が求められ、所定の
レジスタ上に一時記憶させておく。次いで、ステップ５
２０に移り、このステップで今回求めて所定のレジスタ
上に記憶させておいた補正進角量が前回求めて該ＲＡＭ
５０のバッファに格納しておいた補正進角量より大きい
か否かを判定し、今回の補正進角量が前回の補正進角量
より小さい場合は、前回求めた補正進角量をそのまま該
ＲＡＭ５０のバッファに格納したままとし、この補正進
角量を補正に用いるためにステップ５０６に移る。逆に
、ステップ５′２０において、該レジスタ上の今回の補
正進角量がバッファに格納された前回の補正進角量より
大きいか同一値である場合は、ステップ５２１に移り、
今回の補正進角量を、新たな補正進角量とするために該
ＲＡＭ５０のバッファに格納してステップ５０６に移る
。ステップ５０６及びステップ５０７は、第５図に示す
フローチャートとほぼ同一である。

ステップ５０６では、該ＲＡＭ５０のバッファに格納さ
れた補正進角量により点火時期を求め、ステップ５０７
からステップ５１０に移る。

ステップ５１０では、該ＲＡＭ５０のバッファに記憶さ
れている前記補正進角量から一定の値αを差し引いて新
たな補正進角量として再び前記バッファに格納させてス
テップ５１１に移る。ステップ５１１では、該Ｒ，ＡＭ
５０のバッファに格納された補正進角量が正負いずれで
あるかを判定し、正（零を含む）でちるときは他の処理
に移行する。

また逆に、ステップ５１１でバッファに格納された補正
進角量が負であると判定されたときには、ステップ５１
２に移る。ステップ５１２では、前記ＲＡＭ５０のバッ
ファに零を格納してから他の処理に移行するものである
。

要するに、この実施例では、ステップ５０４で変化量△
ＮＥが基準値ΔＮＫより小さいと判定されたときに、直
ちに補正進角量を零とするのではなく、点火毎に補正進
角量を小さくしてゆき、ステップ５０７では、この補正
進角量で点火時期を制御するようにしたものである。つ
まり、点火時期の補正進角量による補正を、上記のよう
な該変化量ΔＮ、が基準値ΔＮＫより小さいというよう
な場合に直ちにやらなくするのではなく、除々に点火時
期の補正進角量による補正を少なくしてゆく処理を、ス
テップ５１１において負と判定されてステップ５１２に
移るまで実行してゆくのである。

この実施例によれば、除々に点火時期の補正進角量によ
る補正を少くしてゆくので、円滑にエンジン回転数を制
御でき、エンジン回転数の異常低下を防止し得るもので
ある。

（１９） なお、本発明に係る他の実施例は、第１図及び第２図に
示す構成と同一であり、その制御動作が上述のように異
なるだけである。また、エンジン２４に吸入される吸入
空気量を検出する事項については、吸入空気量センサ、
又は圧力センナいずれを用いてよいことは、いうまでも
ない。

以上述べたように本発明によれば、エンジン回転数の異
常低下を防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るエンジンの点火時期制御装置の一
実施例を示すブロック図、第２図は本発明に用いる電子
制御回路の構成を示すブロック図、第３図は本発明で用
いられる点火時期テーブルを示す説明図、第４図は本発
明における進角を求める機構を示すブロック図、第５図
は本発明の一実施例の動作を説明するために示すフロー
チャート、第６図は本発明に係る実施例に用いるエンジ
ン回転数の変化量に対する進角量の関係を示す特性図、
　・第７図は、本発明に係る他の実施例の動作を説明す
るために示すフローチャートである。 （２０） ４・・・エアーフローメータ、　　４Ｃ・・・吸入空気
量センサ、　　８・・・スロットル弁、　　１０・・・
スロットル位置センサ、　　２２・・・燃料噴射装置、
　　２４・・・エンジン、　３０・・・点火プラグ、　
３６・・・ディストリビュータ、　　３８・・・イグナ
イタ、　　４８・・・電子制御回路、　　５０・・・ラ
ンダムアクセスメモリ（ＲＡＭ　）、　　５２・・・リ
ードオンリメモ１月１（ＯＭ）、５４・・・中央処理装
置（ＣＰＵ）、　５６・・・入出力回路（Ｉｌｏ）、　
　５８・・・アナログディジタル変換器（ＡＤＣ）、　
　７０・・・進角決定部、　　７２・・・通電時間決定
部、　７４・・・通電開始時期及びしゃ断時期決定部、
　　１００・・・吸入空気量信号、１０４・・・スロッ
トル位置信号、　　１０８・・・燃焼噴射信号、１１０
・・・空燃比信号、　　１１６・・・点火信号。 代理人　　鵜　沼　辰　之 （ほか２名） 第５図 第６図 ΔＮＫ　　　　　ΔＮＥ−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　エンジンの吸入空気量を検出して吸入空気量
   信号を出力する吸入空気量センサ又は吸気管圧力を検出
   して圧力信号を出力する圧力センナと、エンジンの回転
   数を検出してエンジン回転数信号を出力するエンジン回
   転数センサと、スロットル弁の開度を検出してスロット
   ル位置信号を出力するスロットルセンナと、前記もセン
   サからの各信号を取９込み、吸入空気量信号又は圧力信
   号、エンジン回転数信号およびスロットル位置信号に基
   づいて点火時期を制御する制御回路とを備えてなり、前
   記制御回路は、前記スロットル位置信号によってスロッ
   トル弁が全閉状態にあることを検出した際に、前記エン
   ジン回転数の変化量が所定の基準値を超えているか否か
   を判定し、前記変化量が基準値を超えているときには、
   その超えた量に応じて点火時期を進角側に補正するよう
   にしたことを特徴とするエンジンの点火時期制御装置。