JP2001289143A - 内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents
内燃機関の点火時期制御装置Info
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- JP2001289143A JP2001289143A JP2000105877A JP2000105877A JP2001289143A JP 2001289143 A JP2001289143 A JP 2001289143A JP 2000105877 A JP2000105877 A JP 2000105877A JP 2000105877 A JP2000105877 A JP 2000105877A JP 2001289143 A JP2001289143 A JP 2001289143A
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P15/00—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
- F02P15/08—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits having multiple-spark ignition, i.e. ignition occurring simultaneously at different places in one engine cylinder or in two or more separate engine cylinders
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 気筒毎に２つの点火プラグを有する内燃機関
の各点火プラグの点火時期をより適切に制御し、演算装
置の負荷を軽減するとともに、ノッキングや振動ノイズ
の抑制を効果的に実現する。 【解決手段】 ２つの点火プラグを異なる点火時期に点
火する位相差点火を行う機関運転領域を、顕著な効果が
得られる領域（位相差点火領域）に限定し、それ以外の
運転領域では同時点火を行う。吸気側点火プラグ８Ｉの
基本点火時期ＩＧＭＡＰＩＮをマップ検索により算出し
（Ｓ１１）、位相差点火領域では、排気側点火プラグ８
Ｅの基本点火時期ＩＧＭＡＰＥＸをマップ検索により算
出する（Ｓ１３）一方、同時点火を行う運転領域では、
排気側基本点火時期ＩＧＭＡＰＥＸを吸気側基本点火時
期ＩＧＭＡＰＩＮに設定する（Ｓ１４）。
の各点火プラグの点火時期をより適切に制御し、演算装
置の負荷を軽減するとともに、ノッキングや振動ノイズ
の抑制を効果的に実現する。 【解決手段】 ２つの点火プラグを異なる点火時期に点
火する位相差点火を行う機関運転領域を、顕著な効果が
得られる領域（位相差点火領域）に限定し、それ以外の
運転領域では同時点火を行う。吸気側点火プラグ８Ｉの
基本点火時期ＩＧＭＡＰＩＮをマップ検索により算出し
（Ｓ１１）、位相差点火領域では、排気側点火プラグ８
Ｅの基本点火時期ＩＧＭＡＰＥＸをマップ検索により算
出する（Ｓ１３）一方、同時点火を行う運転領域では、
排気側基本点火時期ＩＧＭＡＰＥＸを吸気側基本点火時
期ＩＧＭＡＰＩＮに設定する（Ｓ１４）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、１気筒に２つの点
火プラグを備えた内燃機関の点火時期制御装置に関す
る。
火プラグを備えた内燃機関の点火時期制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の１つの気筒に複数の点火プラ
グを設け、それらの点火プラグの点火時期を異なるもの
として、排気特性を改善するようにした点火時期制御装
置が、従来より知られている（例えば特開平６−３２３
２３０号公報）。この装置では、複数の点火プラグの点
火時期を機関運転状態に応じて決定する場合の演算装置
の負荷を軽減することを目的とし、特定の点火プラグに
ついて通常の点火時期決定のための演算を実行し、他の
点火プラグについては、前記特定点火プラグの点火時期
に応じて比較的に簡単な演算式で点火時期を決定するよ
うにしている。
グを設け、それらの点火プラグの点火時期を異なるもの
として、排気特性を改善するようにした点火時期制御装
置が、従来より知られている（例えば特開平６−３２３
２３０号公報）。この装置では、複数の点火プラグの点
火時期を機関運転状態に応じて決定する場合の演算装置
の負荷を軽減することを目的とし、特定の点火プラグに
ついて通常の点火時期決定のための演算を実行し、他の
点火プラグについては、前記特定点火プラグの点火時期
に応じて比較的に簡単な演算式で点火時期を決定するよ
うにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、１気筒
に複数の点火プラグを有する内燃機関においてすべての
運転状態において、点火プラグ毎に点火時期を異なるも
のとすることは、必ずしも必要ではないため、演算装置
の演算負荷を軽減する上では、改善の余地が残されてい
た。
に複数の点火プラグを有する内燃機関においてすべての
運転状態において、点火プラグ毎に点火時期を異なるも
のとすることは、必ずしも必要ではないため、演算装置
の演算負荷を軽減する上では、改善の余地が残されてい
た。
【０００４】本発明はこの点に着目してなされたもので
あり、気筒毎に２つの点火プラグを有する内燃機関の各
点火プラグの点火時期をより適切に制御し、演算装置の
負荷を軽減するとともに、ノッキングや振動ノイズの抑
制を効果的に実現することができる点火時期制御装置を
提供することを目的とする。
あり、気筒毎に２つの点火プラグを有する内燃機関の各
点火プラグの点火時期をより適切に制御し、演算装置の
負荷を軽減するとともに、ノッキングや振動ノイズの抑
制を効果的に実現することができる点火時期制御装置を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１に記載の発明は、１サイクルに少なくとも１回
点火を実施する２つの点火プラグを各気筒の燃焼室の対
角線上に備えた内燃機関の点火時期を制御する点火時期
制御装置において、前記機関の回転速度及び負荷に基づ
いて定められる所定の運転領域では、前記２つの点火プ
ラグを異なる点火時期に点火し、前記所定運転領域以外
の運転領域では同じ点火時期に点火することを特徴とす
る。
請求項１に記載の発明は、１サイクルに少なくとも１回
点火を実施する２つの点火プラグを各気筒の燃焼室の対
角線上に備えた内燃機関の点火時期を制御する点火時期
制御装置において、前記機関の回転速度及び負荷に基づ
いて定められる所定の運転領域では、前記２つの点火プ
ラグを異なる点火時期に点火し、前記所定運転領域以外
の運転領域では同じ点火時期に点火することを特徴とす
る。
【０００６】この構成によれば、機関の回転速度及び負
荷に基づいて定められる所定の運転領域では、２つの点
火プラグが異なる点火時期に点火され、前記運転領域以
外の運転領域では同じ点火時期に点火されるので、前記
所定運転領域を、異なる点火時期設定とすることによる
効果が顕著な運転領域に限定することにより、演算装置
の負荷及びメモリ容量を軽減でき、前記所定運転領域に
おいては点火時期を異ならせることによるノッキングや
振動ノイズの顕著な抑制効果を得ることができる。
荷に基づいて定められる所定の運転領域では、２つの点
火プラグが異なる点火時期に点火され、前記運転領域以
外の運転領域では同じ点火時期に点火されるので、前記
所定運転領域を、異なる点火時期設定とすることによる
効果が顕著な運転領域に限定することにより、演算装置
の負荷及びメモリ容量を軽減でき、前記所定運転領域に
おいては点火時期を異ならせることによるノッキングや
振動ノイズの顕著な抑制効果を得ることができる。
【０００７】ここで前記所定運転領域は、前記機関回転
速度が所定上下限値の範囲内にあり、かつ前記機関負荷
が所定負荷以上の運転領域とすることが望ましい。ま
た、前記機関の気筒を、該気筒の燃焼室に接続された吸
気ポートの延びる方向に対してほぼ垂直な平面であっ
て、当該気筒の中心線を含む平面により、吸気側と、排
気側とに分割した場合において、前記２つの点火プラグ
は、前記吸気側及び排気側にそれぞれ１つずつ配置され
ていることが望ましい。
速度が所定上下限値の範囲内にあり、かつ前記機関負荷
が所定負荷以上の運転領域とすることが望ましい。ま
た、前記機関の気筒を、該気筒の燃焼室に接続された吸
気ポートの延びる方向に対してほぼ垂直な平面であっ
て、当該気筒の中心線を含む平面により、吸気側と、排
気側とに分割した場合において、前記２つの点火プラグ
は、前記吸気側及び排気側にそれぞれ１つずつ配置され
ていることが望ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施形態にかかる
内燃機関及びその制御装置の要部の構成を示す図であ
り、４気筒の内燃機関（以下「エンジン」いう）１は、
１つの気筒２に２つの点火プラグを備えている。図２
は、気筒２の上方からみた、要部の構成を説明するため
の図であり、吸気弁、排気弁等は、省略して示されてい
る。図１及び２を参照し、＃１気筒を例にとって説明す
ると、吸気ポート４が吸気口５を介して燃焼室３に接続
され、排気ポート６が排気口７を介して燃焼室３に接続
されている。燃焼室３を平面Ａにより分割し、吸気口５
を含む部分を吸気側と呼び、排気口７を含む部分を排気
側と呼ぶこととすると、２つの点火プラグ８Ｉ１，８Ｅ
１は、それぞれ燃焼室３の対角線ＬＴ上に配置され、吸
気側燃焼室上部及び排気側燃焼室上部に取り付けられて
いる。ここで対角線ＬＴは、気筒２の軸方向Ｙに延びる
中心線ＬＣと交差し、該中心線ＬＣに垂直な直線であ
る。また平面Ａは、気筒２を軸方向Ｙからみた状態で吸
気ポート４が延びる方向Ｘに対してほぼ垂直な平面であ
って、気筒２の軸方向Ｙに延びる中心線ＬＣを含む平面
である。＃２気筒〜＃４気筒も同様に構成されている。
参照して説明する。図１は本発明の一実施形態にかかる
内燃機関及びその制御装置の要部の構成を示す図であ
り、４気筒の内燃機関（以下「エンジン」いう）１は、
１つの気筒２に２つの点火プラグを備えている。図２
は、気筒２の上方からみた、要部の構成を説明するため
の図であり、吸気弁、排気弁等は、省略して示されてい
る。図１及び２を参照し、＃１気筒を例にとって説明す
ると、吸気ポート４が吸気口５を介して燃焼室３に接続
され、排気ポート６が排気口７を介して燃焼室３に接続
されている。燃焼室３を平面Ａにより分割し、吸気口５
を含む部分を吸気側と呼び、排気口７を含む部分を排気
側と呼ぶこととすると、２つの点火プラグ８Ｉ１，８Ｅ
１は、それぞれ燃焼室３の対角線ＬＴ上に配置され、吸
気側燃焼室上部及び排気側燃焼室上部に取り付けられて
いる。ここで対角線ＬＴは、気筒２の軸方向Ｙに延びる
中心線ＬＣと交差し、該中心線ＬＣに垂直な直線であ
る。また平面Ａは、気筒２を軸方向Ｙからみた状態で吸
気ポート４が延びる方向Ｘに対してほぼ垂直な平面であ
って、気筒２の軸方向Ｙに延びる中心線ＬＣを含む平面
である。＃２気筒〜＃４気筒も同様に構成されている。
【０００９】なお、以下の説明では、点火フラグ全体を
総称するときは、「点火プラグ８」といい、吸気側点火
プラグを総称するときは、「吸気側点火プラグ８Ｉ」と
いい、排気側点火プラグを総称するときは、「排気側点
火プラグ８Ｅ」という。吸気側点火プラグ８Ｉ１及び排
気側点火プラグ８Ｅ１は、それぞれ電子制御ユニット
（以下「ＥＣＵ」という）１１に接続されており、ＥＣ
Ｕ１１によりその作動が制御される。
総称するときは、「点火プラグ８」といい、吸気側点火
プラグを総称するときは、「吸気側点火プラグ８Ｉ」と
いい、排気側点火プラグを総称するときは、「排気側点
火プラグ８Ｅ」という。吸気側点火プラグ８Ｉ１及び排
気側点火プラグ８Ｅ１は、それぞれ電子制御ユニット
（以下「ＥＣＵ」という）１１に接続されており、ＥＣ
Ｕ１１によりその作動が制御される。
【００１０】ＥＣＵ１１には、エンジン１のクランク軸
（図示せず）の回転角度を検出するクランク角度位置セ
ンサ１２が接続されており、クランク軸の回転角度に応
じた信号がＥＣＵ１１に供給される。クランク角度位置
センサ１２は、エンジン１の特定の気筒の所定クランク
角度位置で信号パルス（以下「ＣＹＬ信号パルス」とい
う）を出力する気筒判別センサ、各気筒の吸入行程開始
時の上死点（ＴＤＣ）に関し所定クランク角度前のクラ
ンク角度位置で（４気筒エンジンではクランク角１８０
度毎に）ＴＤＣ信号パルスを出力するＴＤＣセンサ及び
ＴＤＣ信号パルスより短い一定クランク角周期（例えば
３０度周期）で１パルス（以下「ＣＲＫ信号パルス」と
いう）を発生するＣＲＫセンサから成り、ＣＹＬ信号パ
ルス、ＴＤＣ信号パルス及びＣＲＫ信号パルスがＥＣＵ
１１に供給される。これらの信号パルスは、燃料噴射時
期、点火時期等の各種タイミング制御及びエンジン回転
数（エンジン回転速度）ＮＥの検出に使用される。
（図示せず）の回転角度を検出するクランク角度位置セ
ンサ１２が接続されており、クランク軸の回転角度に応
じた信号がＥＣＵ１１に供給される。クランク角度位置
センサ１２は、エンジン１の特定の気筒の所定クランク
角度位置で信号パルス（以下「ＣＹＬ信号パルス」とい
う）を出力する気筒判別センサ、各気筒の吸入行程開始
時の上死点（ＴＤＣ）に関し所定クランク角度前のクラ
ンク角度位置で（４気筒エンジンではクランク角１８０
度毎に）ＴＤＣ信号パルスを出力するＴＤＣセンサ及び
ＴＤＣ信号パルスより短い一定クランク角周期（例えば
３０度周期）で１パルス（以下「ＣＲＫ信号パルス」と
いう）を発生するＣＲＫセンサから成り、ＣＹＬ信号パ
ルス、ＴＤＣ信号パルス及びＣＲＫ信号パルスがＥＣＵ
１１に供給される。これらの信号パルスは、燃料噴射時
期、点火時期等の各種タイミング制御及びエンジン回転
数（エンジン回転速度）ＮＥの検出に使用される。
【００１１】さらにＥＣＵ１１には、吸気ポート４に連
通する吸気管のスロットル弁下流側の絶対圧（以下「吸
気管内絶対圧」という）ＰＢＡを検出する吸気管内絶対
圧センサ１３、及び図示しない他のセンサ（吸気温セン
サ、エンジン冷却水温センサなど）が接続されいる。こ
れらのセンサの検出信号は、ＥＣＵ１１に供給される。
通する吸気管のスロットル弁下流側の絶対圧（以下「吸
気管内絶対圧」という）ＰＢＡを検出する吸気管内絶対
圧センサ１３、及び図示しない他のセンサ（吸気温セン
サ、エンジン冷却水温センサなど）が接続されいる。こ
れらのセンサの検出信号は、ＥＣＵ１１に供給される。
【００１２】また吸気ポート４には、燃料噴射弁９が設
けられており、その作動がＥＣＵ１１により制御され
る。ＥＣＵ１１は、各種センサの検出信号に応じて点火
プラグ８による点火時期及び燃料噴射弁９の開弁時間及
び開弁時期を制御する。
けられており、その作動がＥＣＵ１１により制御され
る。ＥＣＵ１１は、各種センサの検出信号に応じて点火
プラグ８による点火時期及び燃料噴射弁９の開弁時間及
び開弁時期を制御する。
【００１３】本実施形態では、２つの点火プラグを同時
に点火する方法を採用しているため、気筒＃１，＃２，
＃３及び＃４の点火プラグは、図３に示すようにＥＣＵ
１１に接続されている。すなわち、＃１気筒の吸気側点
火プラグ８Ｉ１及び＃４気筒の排気側点火プラグ８Ｅ４
が点火信号ＳＩＧ１により駆動され、＃１気筒の排気側
点火プラグ８Ｅ１及び＃４気筒の吸気側点火プラグ８Ｉ
４が点火信号ＳＩＧ２により駆動され、＃３気筒の吸気
側点火プラグ８Ｉ３及び＃２気筒の排気側点火プラグ８
Ｅ２が点火信号ＳＩＧ３により駆動され、＃３気筒の排
気側点火プラグ８Ｅ３及び＃２気筒の吸気側点火プラグ
８Ｉ２が点火信号ＳＩＧ４により駆動されるように構成
されている。
に点火する方法を採用しているため、気筒＃１，＃２，
＃３及び＃４の点火プラグは、図３に示すようにＥＣＵ
１１に接続されている。すなわち、＃１気筒の吸気側点
火プラグ８Ｉ１及び＃４気筒の排気側点火プラグ８Ｅ４
が点火信号ＳＩＧ１により駆動され、＃１気筒の排気側
点火プラグ８Ｅ１及び＃４気筒の吸気側点火プラグ８Ｉ
４が点火信号ＳＩＧ２により駆動され、＃３気筒の吸気
側点火プラグ８Ｉ３及び＃２気筒の排気側点火プラグ８
Ｅ２が点火信号ＳＩＧ３により駆動され、＃３気筒の排
気側点火プラグ８Ｅ３及び＃２気筒の吸気側点火プラグ
８Ｉ２が点火信号ＳＩＧ４により駆動されるように構成
されている。
【００１４】図４は、点火信号ＳＩＧ１〜ＳＩＧ４によ
る点火時期を説明するためのタイムチャートであり、図
の上向きの矢印のタイミングで点火が実行される。すな
わち、同図（ａ）（ｂ）に示すように、点火信号ＳＩＧ
１及びＳＩＧ２により、＃１気筒の膨張行程の直前及び
＃４気筒の膨張行程の直前で点火が行われ、また同図
（ｃ）（ｄ）に示すように、点火信号ＳＩＧ３及びＳＩ
Ｇ４により、＃３気筒の膨張行程の直前及び＃２気筒の
膨張行程の直前で点火が行われる。
る点火時期を説明するためのタイムチャートであり、図
の上向きの矢印のタイミングで点火が実行される。すな
わち、同図（ａ）（ｂ）に示すように、点火信号ＳＩＧ
１及びＳＩＧ２により、＃１気筒の膨張行程の直前及び
＃４気筒の膨張行程の直前で点火が行われ、また同図
（ｃ）（ｄ）に示すように、点火信号ＳＩＧ３及びＳＩ
Ｇ４により、＃３気筒の膨張行程の直前及び＃２気筒の
膨張行程の直前で点火が行われる。
【００１５】図５は、点火プラグ８の点火時期を算出す
る処理のフローチャートであり、この処理は、ＥＣＵ１
１のＣＰＵ（中央処理ユニット）によりＴＤＣ信号パル
スに同期して実行される。ステップＳ１１では、エンジ
ン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じてＩＧＭ
ＡＰＩＮマップを検索し、吸気側点火プラグ８Ｉの基本
点火時期ＩＧＭＡＰＩＮを算出する。次いでエンジン運
転状態が、図６に右下がりのハッチングを付して示す位
相差点火領域、すなわち吸気側点火プラグ８Ｉの点火時
期と、排気側点火プラグ８Ｅの点火時期とを異なるもの
とする所定運転領域にあるか否かを判別する（ステップ
Ｓ１２）。図６において、所定吸気管内絶対圧ＰＢＡ
２，ＰＢＡ３及びＰＢＡ４は、それぞれ例えば４８ｋＰ
ａ（３６０ｍｍＨｇ）、７４．７ｋＰａ（５６０ｍｍＨ
ｇ）及び１０１．３ｋＰａ（７６０ｍｍＨｇ）に設定さ
れ、所定エンジン回転数ＮＥ１，ＮＥ２及びＮＥ３は、
それぞれ例えば１０００ｒｐｍ、１５００ｒｐｍ及び４
５００ｒｐｍに設定される。
る処理のフローチャートであり、この処理は、ＥＣＵ１
１のＣＰＵ（中央処理ユニット）によりＴＤＣ信号パル
スに同期して実行される。ステップＳ１１では、エンジ
ン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じてＩＧＭ
ＡＰＩＮマップを検索し、吸気側点火プラグ８Ｉの基本
点火時期ＩＧＭＡＰＩＮを算出する。次いでエンジン運
転状態が、図６に右下がりのハッチングを付して示す位
相差点火領域、すなわち吸気側点火プラグ８Ｉの点火時
期と、排気側点火プラグ８Ｅの点火時期とを異なるもの
とする所定運転領域にあるか否かを判別する（ステップ
Ｓ１２）。図６において、所定吸気管内絶対圧ＰＢＡ
２，ＰＢＡ３及びＰＢＡ４は、それぞれ例えば４８ｋＰ
ａ（３６０ｍｍＨｇ）、７４．７ｋＰａ（５６０ｍｍＨ
ｇ）及び１０１．３ｋＰａ（７６０ｍｍＨｇ）に設定さ
れ、所定エンジン回転数ＮＥ１，ＮＥ２及びＮＥ３は、
それぞれ例えば１０００ｒｐｍ、１５００ｒｐｍ及び４
５００ｒｐｍに設定される。
【００１６】エンジン運転状態が位相差点火領域にある
ときは、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡ
に応じて、ＩＧＭＡＰＥＸマップを検索し、排気側点火
プラグ８Ｅの基本点火時期ＩＧＭＡＰＥＸを算出し（ス
テップＳ１３）、ステップＳ１５に進む。ＩＧＭＡＰＥ
Ｘマップは位相差点火領域についてのみ設定されてお
り、ＩＧＭＡＰＩＮマップの同一の運転状態における設
定値より、遅角側に設定されている。
ときは、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡ
に応じて、ＩＧＭＡＰＥＸマップを検索し、排気側点火
プラグ８Ｅの基本点火時期ＩＧＭＡＰＥＸを算出し（ス
テップＳ１３）、ステップＳ１５に進む。ＩＧＭＡＰＥ
Ｘマップは位相差点火領域についてのみ設定されてお
り、ＩＧＭＡＰＩＮマップの同一の運転状態における設
定値より、遅角側に設定されている。
【００１７】図７は、吸気管内絶対圧ＰＢＡを一定とし
たときの、エンジン回転数ＮＥとマップ設定値ＩＧＭＡ
ＰＩＮ，ＩＧＭＡＰＥＸとの関係の一例を示す図であ
り、エンジン回転数ＮＥが１５００ｒｐｍから４５００
ｒｐｍの範囲で、排気側基本点火時期ＩＧＭＡＰＥＸの
方が遅角側に設定される。
たときの、エンジン回転数ＮＥとマップ設定値ＩＧＭＡ
ＰＩＮ，ＩＧＭＡＰＥＸとの関係の一例を示す図であ
り、エンジン回転数ＮＥが１５００ｒｐｍから４５００
ｒｐｍの範囲で、排気側基本点火時期ＩＧＭＡＰＥＸの
方が遅角側に設定される。
【００１８】一方、エンジン運転状態が位相差点火領域
以外の運転領域（図６において右上がりハッチングを付
して示す領域）にあるときは、排気側基本点火時期ＩＧ
ＭＡＰＥＸを、ステップＳ１１で算出した吸気側基本点
火時期ＩＧＭＡＰＩＮに設定してステップＳ１５に進
む。
以外の運転領域（図６において右上がりハッチングを付
して示す領域）にあるときは、排気側基本点火時期ＩＧ
ＭＡＰＥＸを、ステップＳ１１で算出した吸気側基本点
火時期ＩＧＭＡＰＩＮに設定してステップＳ１５に進
む。
【００１９】ステップＳ１５では、エンジン温度などに
応じて補正項ＩＧＣＲを算出し、次いで、基本点火時期
ＩＧＭＡＰＩＮ及びＩＧＭＡＰＥＸに補正項を加算する
ことにより、吸気側点火時期ＩＧＬＯＧＩＮ及び排気側
点火時期ＩＧＬＯＧＥＸを算出する（ステップＳ１
６）。
応じて補正項ＩＧＣＲを算出し、次いで、基本点火時期
ＩＧＭＡＰＩＮ及びＩＧＭＡＰＥＸに補正項を加算する
ことにより、吸気側点火時期ＩＧＬＯＧＩＮ及び排気側
点火時期ＩＧＬＯＧＥＸを算出する（ステップＳ１
６）。
【００２０】このように算出された点火時期ＩＧＬＯＧ
ＩＮ及びＩＧＬＯＧＥＸに応じて点火信号ＳＩＧ１〜Ｓ
ＩＧ４が生成され、各点火プラグ８に供給される。以上
のように本実施形態では、１つの気筒に設けられた２つ
の点火プラグ、すなわち吸気側点火プラグ８Ｉ及び排気
側点火プラグ８Ｅの点火時期ＩＧＬＯＧＩ及びＩＧＬＯ
ＧＥＸとを同一とする同時点火を行う運転領域と、位相
差点火を行う運転領域とを設定し、エンジン運転状態が
位相差点火領域にあるときのみ、ＩＧＭＡＰＥＸマップ
の検索を行い、同時点火を行う運転領域にあるときは、
マップ検索を行うことなく、排気側基本点火時期ＩＧＭ
ＡＰＥＸを吸気側基本点火時期ＩＧＭＡＰＩＮに設定す
るようにした、すなわち位相差点火を実行することによ
る効果が顕著な運転領域に限定して位相差点火を行うよ
うにしたので、ＥＣＵ１１のＣＰＵの演算負荷を軽減す
るともに、ＩＧＭＡＰＥＸマップを格納するために必要
なメモリの記憶容量も低減することができる。
ＩＮ及びＩＧＬＯＧＥＸに応じて点火信号ＳＩＧ１〜Ｓ
ＩＧ４が生成され、各点火プラグ８に供給される。以上
のように本実施形態では、１つの気筒に設けられた２つ
の点火プラグ、すなわち吸気側点火プラグ８Ｉ及び排気
側点火プラグ８Ｅの点火時期ＩＧＬＯＧＩ及びＩＧＬＯ
ＧＥＸとを同一とする同時点火を行う運転領域と、位相
差点火を行う運転領域とを設定し、エンジン運転状態が
位相差点火領域にあるときのみ、ＩＧＭＡＰＥＸマップ
の検索を行い、同時点火を行う運転領域にあるときは、
マップ検索を行うことなく、排気側基本点火時期ＩＧＭ
ＡＰＥＸを吸気側基本点火時期ＩＧＭＡＰＩＮに設定す
るようにした、すなわち位相差点火を実行することによ
る効果が顕著な運転領域に限定して位相差点火を行うよ
うにしたので、ＥＣＵ１１のＣＰＵの演算負荷を軽減す
るともに、ＩＧＭＡＰＥＸマップを格納するために必要
なメモリの記憶容量も低減することができる。
【００２１】次に図８及び図９を参照して、位相差点火
を実行することによる効果を詳細に説明する。図８は、
エンジン回転数ＮＥ＝２５００ｒｐｍ、スロットル全開
運転における吸気側点火時期ＩＧＬＯＧＩＮと、エンジ
ン出力トルクＴＲＱとの関係を示す図であり、ラインＬ
１は、吸気側点火時期ＩＧＬＯＧＩＮに応じて排気側点
火時期ＩＧＬＯＧＥＸを最適に設定した場合の特性を示
している。点Ｐ２は、ＩＧＬＯＧＩＮ＝１０ｄｅｇ，Ｉ
ＧＬＯＧＥＸ＝３ｄｅｇに設定した場合に対応し、位相
差点火を行った場合に最大出力トルクが得られる動作点
である。これに対し、点Ｐ１は、同時点火を行った場合
（ＩＧＬＯＧＩＮ＝ＩＧＬＯＧＥＸ＝６ｄｅｇ）のノッ
キング限界に対応する動作点（ノッキングを発生させる
ことなく出力トルクが最大となる動作点）である。すな
わち、この例では、位相差点火を行うことにより、ノッ
キングを発生されることなくΔＴＲＱ１＝０．２ｋｇｍ
だけエンジン出力トルクを増加させることができる。こ
れは以下に説明するように、位相差点火を行うことによ
りノッキングを防止することができるからである。
を実行することによる効果を詳細に説明する。図８は、
エンジン回転数ＮＥ＝２５００ｒｐｍ、スロットル全開
運転における吸気側点火時期ＩＧＬＯＧＩＮと、エンジ
ン出力トルクＴＲＱとの関係を示す図であり、ラインＬ
１は、吸気側点火時期ＩＧＬＯＧＩＮに応じて排気側点
火時期ＩＧＬＯＧＥＸを最適に設定した場合の特性を示
している。点Ｐ２は、ＩＧＬＯＧＩＮ＝１０ｄｅｇ，Ｉ
ＧＬＯＧＥＸ＝３ｄｅｇに設定した場合に対応し、位相
差点火を行った場合に最大出力トルクが得られる動作点
である。これに対し、点Ｐ１は、同時点火を行った場合
（ＩＧＬＯＧＩＮ＝ＩＧＬＯＧＥＸ＝６ｄｅｇ）のノッ
キング限界に対応する動作点（ノッキングを発生させる
ことなく出力トルクが最大となる動作点）である。すな
わち、この例では、位相差点火を行うことにより、ノッ
キングを発生されることなくΔＴＲＱ１＝０．２ｋｇｍ
だけエンジン出力トルクを増加させることができる。こ
れは以下に説明するように、位相差点火を行うことによ
りノッキングを防止することができるからである。
【００２２】エンジン１の燃焼室３には、図２に示す矢
印Ｘの方向で混合気が流入し、時計回りのスワールが発
生する。そこで、先ず吸気側点火プラグ８Ｉ１による点
火を実行すると、その点火プラグ８Ｉ１の近傍から排気
側点火プラグ８Ｅ１に向かって燃焼が進む。したがって
吸気側点火プラグ８Ｉ１より遅れて排気側点火プラグ８
Ｅ１による点火を行うことにより、いわゆるエンドガス
部が異常着火する前に（ノッキングが発生する前に）通
常燃焼を行わせることができるので、ノッキンを発生さ
せることなく、エンジン出力トルクを最大とする点火時
期の設定が可能となる。
印Ｘの方向で混合気が流入し、時計回りのスワールが発
生する。そこで、先ず吸気側点火プラグ８Ｉ１による点
火を実行すると、その点火プラグ８Ｉ１の近傍から排気
側点火プラグ８Ｅ１に向かって燃焼が進む。したがって
吸気側点火プラグ８Ｉ１より遅れて排気側点火プラグ８
Ｅ１による点火を行うことにより、いわゆるエンドガス
部が異常着火する前に（ノッキングが発生する前に）通
常燃焼を行わせることができるので、ノッキンを発生さ
せることなく、エンジン出力トルクを最大とする点火時
期の設定が可能となる。
【００２３】図９は、位相差点火を行うことにより、筒
内圧ＰＣＹＬの変化率ｄＰ／ｄθの最大値を同時点火よ
り小さくすることができ、エンジンの振動ノイズを低減
することができることを説明するための図（運転状態
は、ＮＥ＝３０００ｒｐｍのスロットル全開運転）であ
り、この図において実線は位相差点火（ＩＧＬＯＧＩＮ
＝１０ｄｅｇ，ＩＧＬＯＧＥＸ＝３ｄｅｇ）の特性を示
し、破線は同時点火（ＩＧＬＯＧＩＮ＝ＩＧＬＯＧＥＸ
＝８ｄｅｇ）の特性を示す。
内圧ＰＣＹＬの変化率ｄＰ／ｄθの最大値を同時点火よ
り小さくすることができ、エンジンの振動ノイズを低減
することができることを説明するための図（運転状態
は、ＮＥ＝３０００ｒｐｍのスロットル全開運転）であ
り、この図において実線は位相差点火（ＩＧＬＯＧＩＮ
＝１０ｄｅｇ，ＩＧＬＯＧＥＸ＝３ｄｅｇ）の特性を示
し、破線は同時点火（ＩＧＬＯＧＩＮ＝ＩＧＬＯＧＥＸ
＝８ｄｅｇ）の特性を示す。
【００２４】同図（ａ）に示すように筒内圧ＰＣＹＬは
ほぼ同等の特性となるが、変化率ｄＰ／ｄθは、その最
大値ｄＰ／ｄθＭＡＸが、同図（ｂ）に示すように位相
差点火の方が同時点火より小さくなる。同図（ｃ）の実
線は、吸気側点火時期ＩＧＬＯＧＩＮ＝１０ｄｅｇに固
定した場合の、排気側点火時期ＩＧＬＯＧＥＸと、最大
変化率ｄＰ／ｄθＭＡＸとの関係を示し、同図（ｄ）の
実線は同じ設定の場合の排気側点火時期ＩＧＬＯＥＸ
と、エンジン出力トルクＴＲＱとの関係を示す。また同
図（ｃ）（ｄ）の破線は、ＩＧＬＯＧＩＮ＝ＩＧＬＯＧ
ＥＸとした場合の、排気側点火時期ＩＧＬＯＧＥＸと、
最大変化率ｄＰ／ｄθＭＡＸ及びエンジン出力トルクＴ
ＲＱとの関係を示す。
ほぼ同等の特性となるが、変化率ｄＰ／ｄθは、その最
大値ｄＰ／ｄθＭＡＸが、同図（ｂ）に示すように位相
差点火の方が同時点火より小さくなる。同図（ｃ）の実
線は、吸気側点火時期ＩＧＬＯＧＩＮ＝１０ｄｅｇに固
定した場合の、排気側点火時期ＩＧＬＯＧＥＸと、最大
変化率ｄＰ／ｄθＭＡＸとの関係を示し、同図（ｄ）の
実線は同じ設定の場合の排気側点火時期ＩＧＬＯＥＸ
と、エンジン出力トルクＴＲＱとの関係を示す。また同
図（ｃ）（ｄ）の破線は、ＩＧＬＯＧＩＮ＝ＩＧＬＯＧ
ＥＸとした場合の、排気側点火時期ＩＧＬＯＧＥＸと、
最大変化率ｄＰ／ｄθＭＡＸ及びエンジン出力トルクＴ
ＲＱとの関係を示す。
【００２５】エンジンの振動ノイズは、最大変化率ｄＰ
／ｄθＭＡＸが増加するほど大きくなるので、最大変化
率ｄＰ／ｄθＭＡＸを例えば同図（ｃ）の閾値ＤＰＴＨ
以下に抑えることとすると、位相差点火の方が、同時点
火に比べてΔＴＲＱ２だけエンジン出力トルクを増加さ
せることができる。
／ｄθＭＡＸが増加するほど大きくなるので、最大変化
率ｄＰ／ｄθＭＡＸを例えば同図（ｃ）の閾値ＤＰＴＨ
以下に抑えることとすると、位相差点火の方が、同時点
火に比べてΔＴＲＱ２だけエンジン出力トルクを増加さ
せることができる。
【００２６】さらに位相差点火を行うことにより、空燃
比をよりリーン化することが可能となり、燃費を向上さ
せることができるとともに、排気還流量を増加させるこ
とができるので、排気特性を改善する効果も得られる。
本実施形態では、ＥＣＵ１１が点火時期制御装置を構成
する。
比をよりリーン化することが可能となり、燃費を向上さ
せることができるとともに、排気還流量を増加させるこ
とができるので、排気特性を改善する効果も得られる。
本実施形態では、ＥＣＵ１１が点火時期制御装置を構成
する。
【００２７】なお本発明は上述した実施形態に限るもの
ではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した
実施形態では、位相差点火を行う場合、吸気側点火時期
ＩＧＬＯＩＮを排気側点火時期ＩＧＬＯＧＥＸに対して
進角させる設定としたが、これに限るものではなく、排
気側点火時期ＩＧＬＯＥＸを吸気側点火時期ＩＧＬＯＩ
Ｎに対して進角させる設定としてもよい。その場合で
も、吸気側点火時期ＩＧＬＯＧＩＮを、エンドガス部が
異常着火する前に点火させるタイミングとすれば、ノッ
キング抑制効果が得られる。また上述した実施形態で
は、１つの点火信号で２つの点火プラグを駆動する構成
（図３）を採用したが、各点火プラグ毎に点火信号を生
成して、各点火プラグを駆動する構成を採用してもよ
い。
ではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した
実施形態では、位相差点火を行う場合、吸気側点火時期
ＩＧＬＯＩＮを排気側点火時期ＩＧＬＯＧＥＸに対して
進角させる設定としたが、これに限るものではなく、排
気側点火時期ＩＧＬＯＥＸを吸気側点火時期ＩＧＬＯＩ
Ｎに対して進角させる設定としてもよい。その場合で
も、吸気側点火時期ＩＧＬＯＧＩＮを、エンドガス部が
異常着火する前に点火させるタイミングとすれば、ノッ
キング抑制効果が得られる。また上述した実施形態で
は、１つの点火信号で２つの点火プラグを駆動する構成
（図３）を採用したが、各点火プラグ毎に点火信号を生
成して、各点火プラグを駆動する構成を採用してもよ
い。
【００２８】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、機
関の回転速度及び負荷に基づいて定められる所定の運転
領域では、２つの点火プラグが異なる点火時期に点火さ
れ、前記運転領域以外の運転領域では同じ点火時期に点
火されるので、前記所定運転領域を、異なる点火時期設
定とすることによる効果が顕著な運転領域に限定するこ
とにより、演算装置の負荷及びメモリ容量を軽減できる
とともに、前記所定運転領域においては点火時期を異な
らせることによるノッキングや振動ノイズの顕著な抑制
効果を得ることができる。
関の回転速度及び負荷に基づいて定められる所定の運転
領域では、２つの点火プラグが異なる点火時期に点火さ
れ、前記運転領域以外の運転領域では同じ点火時期に点
火されるので、前記所定運転領域を、異なる点火時期設
定とすることによる効果が顕著な運転領域に限定するこ
とにより、演算装置の負荷及びメモリ容量を軽減できる
とともに、前記所定運転領域においては点火時期を異な
らせることによるノッキングや振動ノイズの顕著な抑制
効果を得ることができる。
【図１】本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその
制御装置の要部の構成を示す図である。
制御装置の要部の構成を示す図である。
【図２】内燃機関の各気筒における点火プラグの配置を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図３】電子制御ユニット（ＥＣＵ）と、各気筒の点火
プラグとの接続を説明するための図である。
プラグとの接続を説明するための図である。
【図４】図３の構成において、点火信号のタイミングを
説明するためのタイムチャートである。
説明するためのタイムチャートである。
【図５】点火時期を算出する処理のフローチャートであ
る。
る。
【図６】機関運転領域に応じた点火時期の設定を説明す
るための図である。
るための図である。
【図７】点火時期算出用のマップの設定例を示す図であ
る。
る。
【図８】位相差点火によるノッキングの回避と機関出力
の増加を説明するための図である。
の増加を説明するための図である。
【図９】位相差点火による最大筒内圧変化率（ｄＰ／ｄ
θＭＡＸ）の低減と、それによる機関出力増加を説明す
るための図である。
θＭＡＸ）の低減と、それによる機関出力増加を説明す
るための図である。
１ 内燃機関 ２ 気筒 ３ 燃焼室 ４ 吸気ポート ５ 吸気口 ６ 排気ポート ７ 排気口 ８Ｉ１〜８Ｉ４ 吸気側点火プラグ ８Ｅ１〜８Ｅ４ 排気側点火プラグ １１ 電子制御ユニット １２ クランク角度位置センサ １３ 吸気管内絶対圧センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｂ Ｆターム(参考） 3G019 AB01 BB13 BB15 CA00 GA01 GA02 GA05 GA08 GA11 GA13 3G022 EA02 GA01 GA02 GA05 GA07 GA09 GA11 3G023 AA02 AA03 AA06 AB02 AC02 AD03 AD06 AD12 AG03
Claims (1)
- 【請求項１】 １サイクルに少なくとも１回点火を実施
する２つの点火プラグを各気筒の燃焼室の対角線上に備
えた内燃機関の点火時期を制御する点火時期制御装置に
おいて、 前記機関の回転速度及び負荷に基づいて定められる所定
の運転領域では、前記２つの点火プラグを異なる点火時
期に点火し、前記所定運転領域以外の運転領域では同じ
点火時期に点火することを特徴とする内燃機関の点火時
期制御装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000105877A JP4275289B2 (ja) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
| US09/827,373 US6499460B2 (en) | 2000-04-07 | 2001-04-06 | Ignition timing control device for internal combustion engine |
| TW090108341A TW502084B (en) | 2000-04-07 | 2001-04-06 | Ignition timing control device for internal combustion engine |
| DE60135597T DE60135597D1 (de) | 2000-04-07 | 2001-04-06 | Zündzeitpunktsteuereinheit für einen Verbrennungsmotor |
| EP01108776A EP1143142B1 (en) | 2000-04-07 | 2001-04-06 | Ignition timing control device for internal combustion engine |
| CN01112489.XA CN1214185C (zh) | 2000-04-07 | 2001-04-06 | 内燃机的点火正时控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000105877A JP4275289B2 (ja) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001289143A true JP2001289143A (ja) | 2001-10-19 |
| JP4275289B2 JP4275289B2 (ja) | 2009-06-10 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000105877A Expired - Fee Related JP4275289B2 (ja) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6499460B2 (ja) |
| EP (1) | EP1143142B1 (ja) |
| JP (1) | JP4275289B2 (ja) |
| CN (1) | CN1214185C (ja) |
| DE (1) | DE60135597D1 (ja) |
| TW (1) | TW502084B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007092692A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Toyota Motor Corp | 内燃機関 |
| JP2008545091A (ja) * | 2005-07-01 | 2008-12-11 | バジャージ・オート・リミテッド | ノイズの制御方法及びイグニション制御システム |
| JP2012225250A (ja) * | 2011-04-19 | 2012-11-15 | Mazda Motor Corp | 火花点火式エンジン |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3706809B2 (ja) * | 2001-05-17 | 2005-10-19 | 本田技研工業株式会社 | 多気筒エンジン |
| US7778596B2 (en) | 2004-07-29 | 2010-08-17 | Qualcomm Incorporated | Airlink sensing watermarking repeater |
| DE102008003842A1 (de) * | 2008-01-10 | 2009-07-16 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Verbrennen von Kraftstoff |
| US7832259B2 (en) * | 2008-06-16 | 2010-11-16 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Fuel system diagnostics by analyzing engine crankshaft speed signal |
| US8176893B2 (en) * | 2008-08-30 | 2012-05-15 | Ford Global Technologies, Llc | Engine combustion control using ion sense feedback |
| TWI414677B (zh) * | 2011-07-13 | 2013-11-11 | Kwang Yang Motor Co | Multi - cylinder internal combustion engine |
| DE102014220915B4 (de) * | 2013-11-13 | 2020-06-18 | Suzuki Motor Corporation | Zündsteuervorrichtung für Motor |
| JP2021161974A (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-11 | 本田技研工業株式会社 | 燃料噴射制御装置 |
| JP7119019B2 (ja) * | 2020-03-31 | 2022-08-16 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP2023020229A (ja) * | 2021-07-30 | 2023-02-09 | マツダ株式会社 | エンジンシステム |
| JP2023020228A (ja) * | 2021-07-30 | 2023-02-09 | マツダ株式会社 | エンジンシステム |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5294911A (en) * | 1976-02-06 | 1977-08-10 | Nissan Motor Co Ltd | Two points firing engine |
| JPS6010165B2 (ja) * | 1976-02-06 | 1985-03-15 | 日産自動車株式会社 | ２点着火エンジン |
| JPS6010163B2 (ja) * | 1976-02-16 | 1985-03-15 | 日産自動車株式会社 | 自動車用エンジンのシリンダヘツド |
| JPS569060Y2 (ja) * | 1976-04-16 | 1981-02-27 | ||
| JPS5650146Y2 (ja) * | 1977-04-29 | 1981-11-24 | ||
| GB2070135B (en) * | 1980-02-12 | 1984-02-01 | Nissan Motor | Spark-ignition internal combustion engine |
| JPS5746065A (en) * | 1980-09-01 | 1982-03-16 | Mazda Motor Corp | Ignition system of engine |
| JPS58210371A (ja) * | 1982-06-01 | 1983-12-07 | Nissan Motor Co Ltd | ２点着火エンジン |
| US4452198A (en) * | 1982-06-28 | 1984-06-05 | General Motors Corporation | Compact dual spark internal combustion engine |
| JP3105235B2 (ja) * | 1990-03-30 | 2000-10-30 | マツダ株式会社 | エンジン |
| JPH05141336A (ja) * | 1991-11-22 | 1993-06-08 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の点火装置 |
| JPH06323230A (ja) | 1993-05-18 | 1994-11-22 | Mazda Motor Corp | 多点点火エンジンの点火時期制御装置 |
| US5954024A (en) * | 1996-06-20 | 1999-09-21 | Henkel Corporation | Method for ignition control in combustion engines |
| JP3596325B2 (ja) * | 1999-02-09 | 2004-12-02 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関のアイドル運転制御装置 |
-
2000
- 2000-04-07 JP JP2000105877A patent/JP4275289B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-04-06 DE DE60135597T patent/DE60135597D1/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-04-06 EP EP01108776A patent/EP1143142B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-04-06 US US09/827,373 patent/US6499460B2/en not_active Expired - Fee Related
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- 2001-04-06 CN CN01112489.XA patent/CN1214185C/zh not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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