JPH0794814B2 - エンジンの点火制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はエンジンの点火制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、エンジンの電子制御技術の進展に伴い、エン
ジン回転数及びエンジン負荷を検出し、その検出値に対
応する点火に関する制御量（例えば、１行程当たりの燃
焼に要する点火を複数回行なう、いわゆる多重点火の場
合には、その点火回数やその点火間隔）を予め記憶した
点火制御量マップから検索し決定するエンジンの点火制
御装置が知られている。この種の点火制御に関する従来
技術としては、例えば、特開昭60−204968号公報等に記
載されたものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、従来に代わる点火制御方式を採用して、全て
の運転状態で常に最適な点火を必要最小限のエネルギー
で効率良く行ない得るエンジンの点火制御装置を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

第１の発明は、点火コイルの１次コイルに接続されたコ
ンデンサを充電させるコンデンサ充電回路と、前記コン
デンサに充電された電荷を放電させて前記１次コイルに
１次電流を流すコンデンサ放電回路とを備え、前記１次
コイルに流れる電流により点火コイルの２次コイルに点
火プラグの火花放電を伴う２次電流を誘起させるコンデ
ンサ放電型のエンジンの点火制御装置において、 エンジン回転数及びエンジン負荷を検出し、その検出値
に対応する前記コンデンサの最適な充電量を予め記憶し
たマップから検索して前記２次電流を制御するようにし
てあり、且つ要求されるコンデンサの充電量が経時的に
変化しているか否かをエンジン運転中に知るための割込
みモードを設定し、 その割込みモード時のエンジン回転数，エンジン負荷に
おけるエンジンの燃焼に起因するパラメータを検出する
手段と、 前記パラメータが適正かどうかを判断する手段と、 前記パラメータが適正となる必要最小限のコンデンサ充
電量を、前記マップに記憶された現在の該当するコンデ
ンサ充電量を所定の微小単位で増加或いは減少させて求
めて、この増加或いは減少されたコンデンサ充電量を前
記マップの該当するエンジン回転数，エンジン負荷対応
のアドレスに今までのコンデンサ充電量に換えて書き込
む手段とを備えて、 前記コンデンサの充電量を学習制御するように設定した
ことを特徴とする。

第２の発明は、点火コイルの１次コイルをスイッチング
素子によりオン，オフ制御して、２次コイルに点火プラ
グの火花放電を誘起させる高電圧を発生させるエンジン
の点火制御装置において、 前記２次コイルに前記１次コイルがオンする間だけ火花
放電持続用の低電圧を印加する低電圧印加器が接続さ
れ、この火花放電持続の時間をエンジン回転数及びエン
ジン負荷に応じて予めマップに記憶して、要求される火
花放電持続時間に合わせて前記１次コイルのオン時間及
び前記低電圧印加時間を制御するコントローラを有し、 且つ要求される前記火花放電持続時間が経時的に変化し
ているか否かをエンジン運転中に知るための割込みモー
ドを設定し、 その割込みモード時のエンジン回転数，エンジン負荷に
おけるエンジンの燃焼に起因するパラメータを検出する
手段と、 前記パラメータが適正かどうかを判断する手段と、 前記パラメータが適正となる必要最小限の火花放電持続
時間を、前記マップに記憶された現在の該当する火花放
電持続時間を前記１次コイルのオン時間及び前記低電圧
印加時間の増減を介して所定の微小単位で増加或いは減
少させて求めて、この増加或いは減少された火花放電持
続時間を前記マップの該当するエンジン回転数，エンジ
ン負荷対応のアドレスに今までの火花放電持続時間に換
えて書き込む手段とを備えて、 前記火花放電持続時間を学習制御するように設定したこ
とを特徴とする。

〔作用〕

第１の発明の作用…コンデンサ放電型の点火制御装置で
は、１次コイルに接続されたコンデンサを充電し、点火
時期になるとコンデンサが放電制御され、この放電によ
り１次コイルに電流（１次電流）が流れ、これによって
２次コイルに高電圧が誘起され、点火プラグの電極間が
絶縁破壊電圧を超えて火花放電（点火）を伴う２次電流
が流れる。この２次電流（点火エネルギー）は、コンデ
ンサの充電電位（充電量）を変えることで変化する。

本発明では、燃焼効率の面からエンジン回転数及びエン
ジン負荷に応じた最適点火エネルギー（ここでは、必要
最小限の点火エネルギーで良好な燃焼を図れる２次電
流）を予め求めておいて、その最適点火エネルギーに相
当する必要最小限の最適コンデンサ充電量を点火制御用
のマップに記憶する。そして、エンジン回転数及びエン
ジン負荷を検出し、その検出値に対応するコンデンサの
最適充電量を前記マップから検索して点火プラグ（２次
コイル）側の２次電流を制御する。

この２次電流（点火エネルギー）ひいてはコンデンサの
最適充電量は、エンジン性能の経時的変化に伴い変化す
ることもある。そこで、エンジンの運転中に要求される
コンデンサの最適充電量が経時的に変化しているか否か
知るための割り込みモードを制御プログラムに設定す
る。

この割り込みモードになると、そのモード時のエンジン
回転数，エンジン負荷におけるエンジンの燃焼に起因す
るパラメータが検出される。この燃焼に起因するパラメ
ータ（燃焼パラメータ）は、点火エネルギーの基になる
２次電流ひいてはコンデンサ充電量が経時的に変化して
最適な状態からずれていることを知るための目安とな
り、一例を挙げれば、エンジンの燃焼光から検出される
着火遅れ時間がある。

そして、検出された燃焼パラメータが適正でない場合に
は、点火制御量に経時変化が生じたものとして、該燃焼
パラメータが適正になり得る必要最小限のコンデンサ充
電量を、現在の該当マップのコンデンサ充電量を所定の
微小単位で増加或いは減少させて求める。その結果、燃
焼パラメータが適正になる最適なコンデンサ充電量が新
たに探し出され、この新たなコンデンサ充電量がマップ
の該当するエンジン回転数，エンジン負荷対応のアドレ
スに今までの値に換えて書き込まれて、以後は、この新
たなコンデンサ充電量により点火に関する学習制御がな
される。第２の発明の作用…点火コイルの１次コイルを
点火時期にスイッチング素子によりオンすると、１次コ
イルオン時（１次コイル通電時）に、２次コイルに点火
プラグの火花放電を誘起させる高電圧を発生し２次電流
が流れる。

この場合、点火プラグに一度火花放電（絶縁破壊電圧）
が生じれば、その後は、上記１次コイルがオンしている
間は、低い電圧を２次コイルに印加しておけば点火プラ
グの火花放電を持続する。この火花放電の持続時間も燃
焼効率に影響を及ぼす。そこで、本発明では、燃焼効率
の面からエンジン回転数及びエンジン負荷に応じた必要
最小限の最適火花放電持続時間を予め求めておいて、点
火制御用のマップに記憶する。そして、エンジン回転数
及びエンジン負荷を検出し、その検出値に対応する火花
放電持続時間を前記マップから検索して、１次コイルの
オン時間及び２次コイル側の低電圧印加時間を制御す
る。

この火花放電持続時間は、エンジン性能の経時的変化に
伴い変化することもある。そこで、エンジンの運転中に
要求される火花放電持続時間の最適値が経時的に変化し
ているか否か知るための割り込みモードを制御プログラ
ムに設定する。

この割り込みモードになると、そのモード時のエンジン
回転数，エンジン負荷におけるエンジンの燃焼に起因す
るパラメータが検出される。この燃焼に起因するパラメ
ータ（燃焼パラメータ）は、火花放電持続時間が経時的
に変化して最適な状態からずれていることを知るための
目安となり、一例を挙げれば、エンジンの燃焼光から検
出される着火遅れ時間がある。

そして、検出された燃焼パラメータが適正でない場合に
は、マップに記憶された現在の該当する火花放電持続時
間を１次コイルのオン時間及び前記低電圧印加時間の増
減を介して所定の微小単位で増加或いは減少させて求
め。その結果、燃焼パラメータが適正になる最適な火花
放電持続時間が新たに探し出され、この新たな火花放電
持続時間がマップの該当するエンジン回転数，エンジン
負荷対応のアドレスに今までの値に換えて書き込まれ
て、以後は、この新たな火花放電持続時間により点火に
関する学習制御がなされる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図〜第10図により説明する。

１はエンジンの各気筒に配置される点火プラグで、マイ
クロコンピユータ（点火制御ユニット；コントローラ）
２の点火信号が、点火回路３に送られると、点火のため
の放電が起こる。

点火プラグ１には、燃焼光を検出するセンサが内蔵され
ており、検出値は、検出回路４を介して、マイクロコン
ピユータ２に入力される。また、エンジン回転数センサ
５の信号もマイクロコンピユータ２に入力される。本実
施例では、燃焼光センサの検出値を基に、点火に関する
制御量を最適化する。

第２図に上記点火回路３の具体例を示す。点火回路３
は、コンデンサ放電型の回路である。DC−DCコンバータ
10からの電位は、コンデンサ11に充電される。そして、
点火時期になると、マイクロコンピユータ２より点火制
御信号たるパルスがゲート回路12に送られる。ゲート回
路12では、放電時間を決めて、パルスをサイリスタ13に
送り、サイリスタ13を導通させてコンデンサ11の電荷を
放電する。この放電に伴い、１次コイル14に電流が流
れ、２次コイル15に高電圧が発生する。この高電圧が点
火プラグ１の破壊電圧をこえると、プラグ電極間に火花
放電が発生する。

本回路では、点火に関する制御量として、コンデンサ11
の充電電位（充電量）を対象とし、このコンデンサ11の
充電量をエンジン回転数，エンジン負荷に応じて制御す
ることで最終的に点火コイルの２次電流（点火エネルギ
ー）を制御可能にし、これにより、後述するように、常
に最適な点火（換言すれば燃焼効率の良い点火）を必要
最小限のエネルギーで効率良く行い得るようにしてあ
る。

２次電流を制御する場合には、マイクロコンピユータ２
からの値をD/A変換器16を介してDC−DCコンバータ10に
与え、発生電位をかえて、コンデンサ11への充電量C_Eを
変化させることにより制御できる。

点火回路３による点火動作を第３図により説明する。第
３図（ａ）における（イ）は、マイクロコンピユータ２
から出力される点火指令信号であり、（ロ）はエンジン
気筒内の圧力波形である。本実施例では、サイリスタ13
を第３図（ａ）に示す複数のパルスを基に高速にオン，
オフすることにより、１行程で複数回の点火を行ない得
るようにする。第３図（ｂ）に、その複数回の点火の様
子を示す。第３図（ｂ）における（イ）は、マイクロコ
ンピユータ２からの信号であり、同図（ａ）の（イ）に
対応する。（ｂ）の（ロ）は、ゲート回路12からのパル
ス信号である。

（ハ）は、コンデンサ11の電位を示している。（ロ）の
パルスがサイリスタ13に与えられると、コンデンサ11の
電位は、放電により低下する。この時に、２次コイル15
に、２次電流が（ニ）のように流れ放電が起こる。２次
電流の値つまり点火エネルギーは、（ハ）の点線で示し
たように、コンデンサ11の充電電位（充電量）をかえる
ことにより（ニ）の点線のように変化できる。

第４図に上記実施例に用いる燃焼パラメータの検出手
段、すなわち燃焼光を検出するためのセンサの構成を示
す。点火プラグ１の中心電極20の中心部に、石英フアイ
バ21を設けて、燃焼光をプラグ外部の光電変換回路（検
出回路）４に導びいている。また点火回路３からの高電
圧は、リード部22を介して、中心電極20に送られる。

第５図に、１回の燃焼行程に複数の点火パルスを用いた
時の燃焼光センサの検出値を示し、（イ）のような点火
パルスを与えたときの燃焼光の波形は、第５図（ロ）の
（イ）′のようになる。また、エンジン性能に経時劣化
が生じたときの燃焼光の波形は、第５図（ロ）の
（イ）″のようになる。ここで、（イ）′，（イ）″の
波形を比較すると、（イ）′の波形の方が着火遅れ時間
t_dが小さい。t_dは、初めの点火パルスから燃焼光センサ
の出力が立ち上る着火時期までの間とする。t_dが小さい
方が燃焼が良いことは一般に知られている。つまり、こ
の場合には（イ）″よりも（イ）′の方が良い燃焼と言
える。これは、放電により形成される火炎核の成長が良
好なためである。

点火パルスの回数，間隔が同じ場合、第６図（ａ）に示
すように、点火コイルの必要最小限の２次電流（点火エ
ネルギー）によってt_dが最小となり得る動作点（コンデ
ンサ充電電位C_EOPt）が存在する。このC_EOPtとなるC_Eを
エンジン点火制御のマップにエンジン回転数，エンジン
負荷との関係で記憶する。第６図の（ｂ）は、この点火
制御マップを示し、このマップのメモリからC_Eを検索し
て、点火制御を行う。

第７図に本実施例の点火制御のフローチヤートを示す。
第７図の制御例は、回転数Ｎをリードし、空気量Qaとの
比Qa/Nを負荷としてリードする。そして、第６図（ｂ）
のようなマツプから、エンジン回転数，エンジン負荷に
合つたC_Eを検索して、マイコン２がこれに応じたC_E電位
指令をDC−DCコンバータ10にD/A変換器16を介して出力
し、DC−DCコンバータ10によってコンデンサ11の電位が
C_E制御される。なお、点火時期は、別のフローにより決
定される。

第８図及び第９図は、エンジンの運転中に要求される最
適な必要最小限のコンデンサ充電電位C_Eが経時的に変化
しているか否かを知るための割込みモードである。第８
図にその割込みモード時のエンジン回転数，エンジン負
荷におけるエンジンの燃焼に起因するパラメータ（ここ
では、着火遅れ時間t_d）の10回分の平均値を求めるフロ
ーを示し、10回加算された値T_dを10で割って、平均値m_d
を求める。着火遅れ時期t_dは、多少サイクル変動がある
ために、平均値を求めている。次いで第９図のフローチ
ヤートによりC_E補正プログラムの起動を行う。エンジン
回転数Ｎと負荷Qa/Nをリードして、そのときの実際のm_d
をリードし、m_dが適正範囲m₁＜md＜m₂に入つているかを
調べる。第10図（ａ）に第９図に続くC_E補正プログラム
を示す。

初めに、C_EをC_E−αと多少小さくする。そのときの着火
遅れ時間平均値m_dをリードし、以前のm_doldと比較してm
_dに変化がなければ、C_E減少プログラムを起動し、m_dが
大きければ、C_E増加プログラムを起動する。

第10図（ｂ）にC_E減少プログラムを示す。C_EをC_E−αと
多少小さくし、以前のm_doldと比較する。m_dが変化しな
い収束状態（最小）にあるいときは、まだ、C_Eを減少し
ても、m_dの最小を維持できるか確かめるために、C_E−α
とさらに小さくする。やがて、m_dが大きくなったら、そ
の前のC_E＋αが着火遅れ時間t_dを必要最小限の点火エネ
ルギーで最小にする（最も燃焼効率の良い状態）ものと
して、そのC_E＋αを、第９図で求めたエンジン状態N,Qa
/Nのときの最適C_Eとして点火制御用マップの該当記憶部
に今までのC_Eに換えて書き込む。

第10図（ｃ）にC_E増加プログラムを示す。この場合第10
図（ａ）でC_Eを減少してm_dが大きくなつたのだから、こ
こでは、現在のC_EをC_E＋αと大きくしてやる。大きくし
た結果、m_dがm_doldより小さい場合は、まだC_Eを大きく
してもm_dが小さくなるか確かめるために、さらにαだけ
増加する。m_dがm_doldと変化せず収束状態に入った場合
には、これ以上C_Eを大きくしても無駄となるので、１つ
前のC_EをC_E−αにより求めて、これを最適C_Eとしてマッ
プの該当記憶部に今までのC_Eに換えて書き込む。このよ
うにすれば常にt_dが最小となる必要最小限点火エネルギ
ー（コンデンサ充電量）C_Eが求められる。

以上のように本実施例では、要求される点火エネルギー
の経時変化により燃焼パラメータとして、着火遅れ時間
t_d（平均値m_d）が適正でなくなった場合は、点火エネル
ギーC_Eを学習により書き換えを行うが、この学習に必要
な、燃焼パラメータが適正かどうかを判断する手段と、
C_Eの書き換え手段は、マイクロコンピュータ２よって構
成してある。

第11図には、気筒別の学習制御法を示した。第11図
（ａ）は、クランク角センサ５のレファレンス信号ref
で、気筒毎に異なつた長さのパルスが出力される。これ
を下図に示した、フリーランカウンターで、パルス幅を
R₁〜R₄のようなディジタル値に変換して、気筒判別に使
用する。このR₁〜R₄の値は、第11図（ｂ）に示すように
マイクロコンピユータ２内のI/Oアドレスのメモリ内に
自動的，時系列的に入力される。このR₁〜R₄の値に対応
したアドレスの領域に、該当気筒のC_Eマツプが記憶され
ている。

第12図に気筒毎のC_E検索法を示す。

初めに、I/Oアドレス内のメモリの内容（R₁〜R₄）をリ
ードする。次に、N,Qa/Nなどのパラメータをリードす
る。次に、Ｒ値に対応したアドレスのマップを検索し
て、N,Qa/Nに対応の求めたC_Eを指令信号として点火回路
に出力する。このようにすれば、気筒別の最適C_E制御が
可能になる。この気筒毎のC_Eが、経時変化により実際の
最適C_Eとの間にずれが生じた場合には、記述の第８図〜
第10図に示したフローチャートにより該当気筒のマップ
C_Eが書き換えられて、気筒ごとにC_Eが学習される。

次に、上記実施例のC_Eの学習制御方式に代わって、第５
図（ａ）−（ハ）に示した燃焼光センサの検出値のピー
ク位置Δθ_Ｐが最適になるような、コンデンサ充電量C_E
の学習（補正プログラム）について説明する。Δθ
_Ｐは、TDC（上死点）からのクランク角度であり、通常
Δθ_Ｐは、15゜程度が最良の燃焼状態である。

第13図に、Δθ_Ｐを基に最適なC_Eを求めるためのフロー
チヤートを示した。（ａ）のように、ref割込みで、燃
焼光センサの出力値をリードする。次にピーク値を検出
して、ピーク位置Δθ_Ｐを求める。このΔθ_Ｐを一時記
憶する。第13図（ｂ）に、タイマ割込みでC_E補正プログ
ラムを起動するフローを示す。

Δθ_Ｐがある範囲内、例えば12＜Δθ_Ｐ＜16の場合に
は、C_Eは補正しない。範囲外のときには、C_E補正プログ
ラムを起動する。このC_E補正プログラムでは、C_Eが適正
範囲に入るまで微小単位で増加補正を行い、適正範囲に
入ると補正プログラムを終了し、C_Eの書き換えを行う。
第14図（ａ）に、この場合のC_E増加プログラムを示す。

以上のようにして、Δθ_Ｐが最適となるC_Eの値が、学習
される。

上記のような燃焼光のピーク位置は、筒内圧センサの出
力値のピーク位置と同じである。ゆえに、筒内圧センサ
による検出値を、燃焼に関するパラメータとして用いて
もよい。この時のパラメーターは、同じように筒内圧の
ピーク位置Δθ_Ｐであり、制御のフローは、燃焼光のピ
ーク位置による上記の方法と同じである。また、筒内圧
の圧力上昇率が適正値になるように、C_Eを学習する方法
を採用して良い。

第15図〜第17図に回転数センサ５の検出値を基に、C_Eを
学習する実施例を示した。第15図（ａ）には、ref信号
と、回転数センサの検出値を示す。回転数センサの信号
をクランク角度で１゜毎に処理して、回転数を算出すれ
ば、（ａ）のような、きめ細かい出力が得られる。この
検出値を見ていると、燃焼のわるい気筒に該当する部分
の値は低下している。本実施例では、この燃焼の悪い気
筒のC_Eを改善、学習する。

第15図（ｂ）では、ref割込みで、気筒判別信号Ｒを記
憶し、ref間のエンジン回転数Ｎの平均値N_mを求めて、
Ｒとともに記憶する。

次に、第16図（ａ）に示すように、タイマ割込みで、N_m
が他の気筒より低下している気筒を判別して、その該当
気筒Noを記憶して、C_E補正プログラムを起動する。

第16図（ｂ）のC_E補正プログラムでは、一度該当気筒の
C_Eを減少させて、そのN_mが増加するかどうかを判断す
る。N_mが今までと変わりなければ、C_E減少プログラムを
起動し、N_mが低下すればC_E増加プログラムを起動する。

第17図（ａ）のC_E減少プログラムでは、N_mが他の気筒と
同じ程度の値を維持している間はC_Eを微小単位αにより
減少しつづける。N_mが低下したらその前のC_E＋αを最適
C_Eとしてマップの該当記憶部に今までのC_Eに換えて書き
込む。

第17図（ｂ）のC_E増加プログラムでは、N_mが他の気筒の
値と同じになるまでC_Eを微小単位αにより増加し、同じ
になつたら、そのときのC_Eを記憶する。以上のようにし
て、回転数センサ５の信号を基にしても、C_Eの学習制御
ができる。

第18図，第19図には、気筒別の発生トルクにより燃焼状
態を検出して、C_Eを学習制御する場合の例を示した。第
18図（ａ）に、トルクの検出法を示す。エンジンのクラ
ンクシヤフト29の前部に歯車でできた、回転検出器30を
設け、後部にも同じような検出器31を設ける。この時の
回転検出器の出力θ₁,θ_２の位相差ΔθからトルクＴが
求められる。

第18図（ｂ）には、ref信号と、トルクＴの検出値を示
した。前述の例と同じように、燃焼の悪い気筒のトルク
が他の気筒に比べ低下する。この気筒を判別して、C_Eを
学習する。この場合の制御法は、第15図〜第17図までの
回転数の場合と同じで、ＮをＴにおきかえればよい。

以上に示した例では、燃焼に起因するパラメータとし
て、燃焼光，筒内圧，回転数，トルクなどを用いて、コ
ンデンサ放電式多重点火装置の、コンデンサ充電量C_Eを
学習制御したが、C_E以外にも次に示すような制御方式を
用いても良い。

第19図に、点火プラグの火花放電の持続時間を制御する
場合の例を示す。第19図（ａ）は、そのハード構成であ
る。１次コイル41には、トランジスタ（スイッチング素
子）43が接続されており、マイクロコンピユータ２の指
令で、トランジスタ43はオン，オフする。オンしている
時に、１次コイルに電流が流れ（１次コイルオン）、２
次コイルに高電圧が発生する。DC−DCコンバータ40は、
１次コイルがオンする間だけ火花放電持続用の低電圧を
印加する低電圧印加器となるもので、２次コイルに接続
される。

すなわち、一度プラグ１に電圧破壊が生じると、DC−DC
コンバータ40からの低い電圧でも火花放電は持続する。
トランジスタ43がオンしている間，換言すれば１次コイ
ルがオンしている間は、DC−DCコンバータ40が動作する
ようにすれば、オン時間だけ、火花放電が持続するよう
になる。本実施例では、この火花放電持続時間t_Sをエン
ジン回転数及びエンジン負荷に応じて予めマップに記憶
して、コントローラ（マイクロコンピュータ）２によ
り、要求される放電持続時間t_Sに合わせて１次コイルの
御時間及び２次コイル側の低電圧印加時間を制御するよ
うに設定してある。

この様子を第19図（ｂ）に示した。

第19図の（イ）は、点火時期指令パルスで、この信号に
より、t_S間だけ、ONするパルス（ロ）を作り、トランジ
スタ43に与える。（ハ）は、２次電流を示しており、容
量放電（Ｉ）の後に、誘電放電（II）がt_S間だけ発生す
る。

このt_Sと着火遅れ時間t_dとの関係を第20図に示す。t_Sを
大きくすると、t_dは小さくなり、t_Sがある値以上になる
と一定値に収束する。t_dが収束し始めたt_Sが、必要最小
エネルギーで、最大効率のt_SOPtである。ここでは、t_S
を基に、常にt_SOPtにt_Sがなるように学習制御する。

第20図に、t_Sの学習による補正フローを示す。

第20図の特性からわかるように、t_Sがt_SOPtにあるか否
かかを判断するには、第20図（ａ）に示したようにt_Sを
一度減少させてみれば良い。この時、燃焼パラメータで
ある着火遅れ時間t_dが増加したら、第20図のＡのような
領域にあると判断して、t_S増加プログラムを起動する。
t_dが増加しなかつたら、第20図のＢの領域にあると判断
して、t_S減少プログラムを起動する。

第21図（ｂ）のt_S増加プログラムでは、t_dが減少しつづ
ける間、t_Sを微小単位αで増加させる。t_Sが減少しなく
なったら、その時のt_Sを最適t_Sとして記憶する。

第21図（ｃ）のt_S減少プログラムでは、t_dが増加するま
でt_Sを減少させ、t_dが増加したときのその前のt_S−αを
最適t_Sとしてマップの該当記憶部に今までのt_Sに換えて
書き込む。

本実施例も、既述の各実施例同様に最小点火エネルギー
で良好な燃焼効率を維持でき、しかも、t_Sに経時変化が
生じて今までのt_Sと実際の最適t_Sとにずれが生じた場合
でも、これを学習により補正するので、常に、最小の点
火エネルギーで良好な燃焼効率を維持することができ
る。

第22図に、燃焼光センサの先端にすすが付着し、出力が
低下した場合の復帰法について示す。第22図（ａ）の
（イ）は、点火パルス信号、（ロ）に燃焼光センサの出
力を示す。第22図（ａ）−（ロ）の（ｉ）は、すすによ
る経時変化がない場合、（ii）は、すすが付着した場合
である。（ii）では、出力が低下している。ここでは、
このすすを多量放電により除去する。

第22図（ｂ）に、その方法を示した。通常の点火は、
（イ）のＡの範囲（圧縮行程後半）で終るが、経時変化
を検出したら、それよりも長く例えば爆発行程にまたが
って点火をつづける。第22図（ｂ）−（ロ）の方法は、
圧縮行程以外の行程（排気行程）で、すす除去の多重パ
ルスを出力したものである。（ロ）の方が、すす除去の
パルス点火が燃焼に与える影響は少ない。

第22図（ｃ）は、点火プラグの放電の様子を示したもの
である。陰極50から、中心電極20に放電火花51が発生す
る。この時、石英フアイバ21は、中心電極20の中心に位
置しているので、火花が、フアイバー面を通過し、表面
に付着したすすが焼去される。これにより経時変化は、
除去され、もとの出力状態にもどる。

第23図にすす除去のパルス点火を行うためのフローチヤ
ートを示す。

第23図（ａ）では、始動後かどうかを判断し、暖機運転
のリツチ状態が終了したら、すすクリーニングのための
プログラムを、毎回起動させる。

第23図（ｂ）にクリーニングプログラムを示す。ここで
は、排気行程かどうかを判断して、イエスのときは、第
22図（ｂ）−（ロ）のＢのようなマルチパルスを出力
し、点火を行う。

第23図（Ｃ）には、別のクリーニングプログラムの例を
示す。点火時期かどうかを判断し、イエスのときに、第
22図（ｂ）−（イ）のように、マルチパルスを出力す
る。以上のようなフローにより、すすが除去される。

第24図には、別のクリーニングプログラムの起動法を示
す。アイドル運転かどうかを判断して、イエスのときに
第22図（ａ）−（ロ）のＡのような点火光強度V_Pを検出
する。このV_Pが基準値Ｖrefより小さい場合にすすが付
着したと判断し、クリーニングプログラムを起動させ
る。クリーニングプログラムは、第23図の（ｂ）か
（ｃ）を用いる。

第25図には、第19図に示した点火回路でのクリーニング
プログラムの例を示した。

クリーニングプログラムが起動されたら、点火時期に、
放電持続時間t_Sを、許容内の最高値、Max・t_Sにして、
これを、第19図（ａ）のトランジスタ43に与え、通常よ
り長い放電を行う。この長い放電によりすすが除去され
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、経時変化に対応して常に最適で必要最
小限のエネルギーによる点火が可能となるので、燃費の
低コスト化と運転性の向上の双方の要求を実現させるこ
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係るエンジン点火制御の系
統図、第２図は上記エンジン点火制御系に用いる点火回
路の構成図、第３図はその点火動作を示す説明図、第４
図は上記実施例に用いる点火プラグと燃焼光センサの組
合せを示す図、第５図は点火信号と燃焼光センサの関係
及び点火エネルギー（コンデンサ充電量）C_Eと着火遅れ
時間t_dとの関係を示す説明図、第６図はエンジン負荷と
最適C_Eとの関係を示す特性及びその記憶方法を示すマッ
プの説明図、第７図は上記実施例の点火制御のフローチ
ャート、第８図は点火着火遅れの平均値の求め方を示す
フローチャート、第９図はC_E補正プログラムの起動を示
すフローチャート、第10図はC_E補正プログラムを示すフ
ローチャート、第11図は気筒別のC_E制御法を示す説明
図、第12図は気筒別のC_E検索法を示すフローチャート、
第13図は点火ピーク位置Δθ_ＰよりC_E補正を行うフロー
チャート、第14図は第13図におけるC_E補正におけるC_E増
加プログラムを示すフローチャート、第15図から第17図
はエンジン回転数の検出値を基にC_Eを学習する実施例を
示す説明図、第18図は、気筒別の発生トルクにより燃焼
状態を検出して点火制御を行う場合の動作例を示す説明
図、第19図は本発明の他の実施例における点火回路の回
路構成及び動作波形図、第20図は点火コイルの誘電放電
時間t_Sと着火遅れ時間の関係を示す特性図、第21図はt_S
の補正プログラムを示すフローチャート、第22図は燃焼
光センサにすすが付着した場合のクリーニング法を示す
説明図、第23図から第25図は、上記クリーニングを実行
するためのフローチャートである。 １……点火プラグ、２……マイクロコンピュータ（点火
制御用コントローラ）、３……点火回路、４……燃焼光
センサ、５……クランク角センサ（エンジン回転数セン
サ）、10……DC−DCコンバータ、11……コンデンサ、12
……ゲート回路、13……サイリスタ、14……１次コイ
ル、15……２次コイル、16……D/A変換器、30,31……ト
ルク検出センサ、40……DC−DCコンバータ（低電圧印加
器）、41……１次コイル、42……２次コイル、43……ト
ランジスタ（スイッチング素子）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｐ 15/10 ３０１ Ｄ (56)参考文献 特開 昭64−35081（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−19174（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−302163（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−195363（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−61481（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】点火コイルの１次コイルに接続されたコン
   デンサを充電させるコンデンサ充電回路と、前記コンデ
   ンサに充電された電荷を放電させて前記１次コイルに１
   次電流を流すコンデンサ放電回路とを備え、前記１次コ
   イルに流れる電流により点火コイルの２次コイルに点火
   プラグの火花放電を伴う２次電流を誘起させるコンデン
   サ放電型のエンジンの点火制御装置において、 エンジン回転数及びエンジン負荷を検出し、その検出値
   に対応する前記コンデンサの最適な充電量を予め記憶し
   たマップから検索して前記２次電流を制御するようにし
   てあり、且つ要求されるコンデンサの充電量が経時的に
   変化しているか否かをエンジン運転中に知るための割込
   みモードを設定し、 その割込みモード時のエンジン回転数，エンジン負荷に
   おけるエンジンの燃焼に起因するパラメータを検出する
   手段と、 前記パラメータが適正かどうかを判断する手段と、 前記パラメータが適正となる必要最小限のコンデンサ充
   電量を、前記マップに記憶された現在の該当するコンデ
   ンサ充電量を所定の微小単位で増加或いは減少させて求
   めて、この増加或いは減少されたコンデンサ充電量を前
   記マップの該当するエンジン回転数，エンジン負荷対応
   のアドレスに今までのコンデンサ充電量に換えて書き込
   む手段とを備えて、 前記コンデンサの充電量を学習制御するように設定した
   ことを特徴とするエンジンの点火制御装置。
2. 【請求項２】点火コイルの１次コイルをスイッチング素
   子によりオン，オフ制御して、２次コイルに点火プラグ
   の火花放電を誘起させる高電圧を発生させるエンジンの
   点火制御装置において、 前記２次コイルに前記１次コイルがオンする間だけ火花
   放電持続用の低電圧を印加する低電圧印加器が接続さ
   れ、この火花放電持続の時間をエンジン回転数及びエン
   ジン負荷に応じて予めマップに記憶して、要求される火
   花放電持続時間に合わせて前記１次コイルのオン時間及
   び前記低電圧印加時間を制御するコントローラを有し、 且つ要求される前記火花放電持続時間が経時的に変化し
   ているか否かをエンジン運転中に知るための割込みモー
   ドを設定し、 その割込みモード時のエンジン回転数，エンジン負荷に
   おけるエンジンの燃焼に起因するパラメータを検出する
   手段と、 前記パラメータが適正かどうかを判断する手段と、 前記パラメータが適正となる必要最小限の火花放電持続
   時間を、前記マップに記憶された現在の該当する火花放
   電持続時間を前記１次コイルのオン時間及び前記低電圧
   印加時間の増減を介して所定の微小単位で増加或いは減
   少させて求めて、この増加或いは減少された火花放電持
   続時間を前記マップの該当するエンジン回転数，エンジ
   ン負荷対応のアドレスに今までの火花放電持続時間に換
   えて書き込む手段とを備えて、 前記火花放電持続時間を学習制御するように設定したこ
   とを特徴とするエンジンの点火制御装置。