JP2006328980A - 排気ターボ過給機付き内燃機関の点火制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機関回転数が低い状態から加速させる際のターボレスポンスを向上させること。
【解決手段】１気筒当たりに複数本設けられた点火プラグ（第１及び第２の点火プラグ７０Ａ，７０Ｂ）の夫々の点火動作を制御する排気ターボ過給機４０付き内燃機関１０の点火制御装置５０Ａにおいて、機関回転数が低い状態の加速時に各点火プラグ（第１及び第２の点火プラグ７０Ａ，７０Ｂ）の内の点火動作を行わせる点火プラグの数を減ずる作動点火数制御手段５０ａを設けること。例えば、その作動点火数制御手段５０ａは、第１及び第２の点火プラグ７０Ａ，７０Ｂの内の第１点火プラグ７０Ａのみを点火させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、１気筒当たりに複数本の点火プラグが設けられた排気ターボ過給機付き内燃機関の点火制御装置に関する。

従来、１つの気筒に複数本の点火プラグを備え、機関運転状態に応じて点火動作させる１気筒当たりの点火プラグの数を変化させる内燃機関がある。

例えば、この種の内燃機関としては、１気筒当たりに２本の点火プラグを備えたものが下記の特許文献１に開示されている。この内燃機関においては、運転領域が低負荷であれば２本の点火プラグで２点点火を行う一方、その運転領域が中負荷であれば燃焼室の側壁側の点火プラグのみで１点点火を行い、高負荷であれば燃焼室の中央の点火プラグのみで１点点火を行っている。このように、この特許文献１に開示されている内燃機関においては、運転領域に応じて点火動作を行う点火プラグの数量や位置を変化させることにより、夫々の運転領域における燃焼の安定化やＮＯｘの排出量の低減等を図っている。

また、下記の特許文献２にも１気筒当たりに２本の点火プラグを備えた内燃機関が開示されている。この特許文献２に開示されている内燃機関においては、通常運転時には燃焼室の中央の点火プラグのみで１点点火を行う一方、加速時や高負荷運転時には２本の点火プラグで２点点火を行うことによって、その加速時等におけるノッキングの抑制を図っている。

このように、１つの気筒に複数本の点火プラグを設け、点火動作させる点火プラグの数や位置を機関運転状態に応じて点火制御することによって、上述したような様々な効果を得ることができる。

特開平２−２８６８８０号公報 特開２００４−２３２４７８号公報

ところで、１つの気筒に複数本の点火プラグを具備する内燃機関においても、燃焼の安定化やＮＯｘ排出量の低減等を図りつつ、更にトルクの向上をも図る為に排気ターボ過給機が配備される場合がある。

ここで、その排気ターボ過給機は、一般に、所定の過給圧が掛かるインターセプト前の低回転の機関回転数においてタービン回転数が低く、ターボレスポンスが鈍い。これが為、その低回転から車輌を加速させようとしても、そのターボレスポンスの鈍さから素早くトルクが立ち上がらないので、所望の加速を得るまでに時間差が生じてしまう。

そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、機関回転数が低い状態から加速させる際のターボレスポンスを向上させ得る排気ターボ過給機付き内燃機関の点火制御装置を提供することを、その目的とする。

上記目的を達成する為、請求項１記載の発明では、１気筒当たりに複数本設けられた点火プラグの夫々の点火動作を制御する排気ターボ過給機付き内燃機関の点火制御装置において、機関回転数が低い状態の加速時に各点火プラグの内の点火動作を行わせる点火プラグの数を減ずる作動点火数制御手段を設けている。

この請求項１記載の点火制御装置は、点火動作を行わせる点火プラグの数を減ずる，即ち、作動点火数を減少させることによって、多点点火させる場合よりも燃焼室内の燃焼温度を上昇させることができ、タービン前の排気ガスの温度が上昇する。これが為、タービン回転数が上昇して吸入空気量が増加するので、多点点火させる場合よりも軸トルクを高めることができ、機関回転数が低い状態の加速時における排気ターボ過給機の応答性を向上させることができる。

ここで、その作動点火数制御手段は、請求項２記載の発明の如く、点火動作を行わせる点火プラグの数を減ずる際に、燃焼室の中央側に配置されている点火プラグに対しては点火動作を行わせるよう構成することが好ましい。これにより、例えば、燃焼室の側壁側に配置されている点火プラグで点火させるよりも燃焼室内の燃焼温度を更に上昇させることができるので、より効果的に排気ターボ過給機の応答性を向上させることができる。

本発明に係る排気ターボ過給機付き内燃機関の点火制御装置によれば、機関回転数が低い状態の加速時に作動点火数を減少させることによって、タービン前の排気ガスの温度を上昇させて排気ターボ過給機の過給効果を高めることができるので、機関回転数が低い状態で加速させる際のターボレスポンスが多点点火させる場合よりも向上する。これが為、排気ターボ過給機が所定の過給圧を得ることの可能なインターセプトポイントまでの過渡期において、運転者は所望の加速感を得ることができ、また、アクセルペダルを必要以上に踏み込まなくてもよいので燃料消費率の悪化を抑制することもできる。

以下に、本発明に係る排気ターボ過給機付き内燃機関の点火制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

本発明に係る排気ターボ過給機付き内燃機関の点火制御装置についての実施例１を図１から図５に基づいて説明する。

先ず、本実施例１の点火制御装置が適用される内燃機関の一例を図１に基づいて説明する。図１の符号１０は、本実施例１の内燃機関を示す。尚、ここでは１気筒のみを図示しているが、本発明は、直列やＶ型等の形式に拘らず多気筒の内燃機関にも適用される。

本実施例１の内燃機関１０は、図１に示す如く、燃焼室１１を形成するシリンダヘッド１２，シリンダブロック１３及びピストン１４を備えている。ここで、そのシリンダヘッド１２とシリンダブロック１３は図１に示すヘッドガスケット１５を介してボルト等で締結されており、これにより形成されるシリンダヘッド１２の下面の凹部１２ａとシリンダブロック１３のシリンダボア１３ａとの空間内にピストン１４が往復移動可能に配置される。そして、上述した燃焼室１１は、そのシリンダヘッド１２の凹部１２ａの壁面とシリンダボア１３ａの壁面とピストン１４の頂面１４ａとで囲まれた空間によって構成される。

ここで、この内燃機関１０においては、燃焼室１１内に外部からの空気を導く吸気経路２０と当該燃焼室１１から排出された排気ガスが流れる排気経路３０とが設けられており、その吸気経路２０と排気経路３０との間には燃焼室１１内へと大量の空気を強制的に供給する排気ターボ過給機４０が配備されている。

その排気ターボ過給機４０は、吸気経路２０上に配置されたコンプレッサハウジング４１内のコンプレッサ４２と、排気経路３０上に配置され、そのコンプレッサ４２と同一軸にて回転するタービンハウジング４３内のタービン４４とを備えており、そのタービンハウジング４３に流入した排気ガスでタービン４４を高速回転させることによってコンプレッサ４２を回転させ、その過給効果によって外部から大量の空気を燃焼室１１側へと送出する。

先ず、本実施例１の吸気経路２０について詳述する。

この吸気経路２０は、大別すると、外部からの空気を吸入する第１吸気通路２１と、この第１吸気通路２１に排気ターボ過給機４０のコンプレッサハウジング４１を介して接続された第２吸気通路２２と、この第２吸気通路２２を介して外部からの空気が流入し、その空気を燃焼室１１内へと供給するシリンダヘッド１２の吸気ポート２３とを備えている。

これが為、外部からの空気は、その第１及び第２の吸気通路２１，２２を経て吸気ポート２３へと流入し、この吸気ポート２３から燃焼室１１内へと吸入される。一方、排気ターボ過給機４０の過給効果がある場合には、第１吸気通路２１の空気がコンプレッサ４２で過給されて第２吸気通路２２へと送出され、その大量の空気が吸気ポート２３を介して燃焼室１１内に供給される。

ここで、この吸気経路２０を構成する第１吸気通路２１上には、外部側から順に、吸入した空気から塵埃等の異物を除去するエアクリーナ２４と、外部からの吸入空気量Ｇａ_outを検出するエアフロメータ２５とが設けられている。そのエアフロメータ２５の検出信号は内燃機関１０の制御手段たる電子制御装置（ＥＣＵ）５０へと送られ、このＥＣＵ５０にて外部からの吸入空気量Ｇａ_outが検知される。

また、この吸気経路２０を構成する第２吸気通路２２上には、燃焼室１１内に吸入される吸入空気量Ｇａを調節するスロットルバルブ２６が配備されている。このスロットルバルブ２６は、ＥＣＵ５０により開弁角度の制御指令が為された図１に示すスロットルバルブアクチュエータ２７によって開閉駆動され、内燃機関１０の運転状態等に応じた所望の吸入空気量Ｇａの空気を燃焼室１１内へと吸入させる。

また、この吸気経路２０を構成する吸気ポート２３はその一端が燃焼室１１に開口しており、その開口部分に当該開口を開閉させ得る吸気バルブ２８が配設されている。これが為、その吸気バルブ２８を開弁させることによって吸気ポート２３から燃焼室１１内に空気が吸入される一方、その吸気バルブ２８を閉弁させることによって燃焼室１１内への空気の流入が遮断される。

尚、その吸気ポート２３における燃焼室１１内への開口の数量は１つでも複数でもよく、その開口毎に吸気バルブ２８が配備される。本実施例１においては、図２に示す如く、吸気ポート２３の開口が２つあり、その夫々に吸気バルブ２８が配備されている。また、その吸気バルブ２８の開閉時期やリフト量を運転条件等によって適宜調節可能な所謂可変バルブ機構が具備されている場合には、その可変バルブ機構の動作が上述したＥＣＵ５０により制御される。

次に、本実施例１の排気経路３０について詳述する。

この排気経路３０は、大別すると、燃焼室１１との間の開口から燃焼後の排気ガスが流入するシリンダヘッド１２の排気ポート３１と、この排気ポート３１を介して燃焼後の排気ガスが流入する第１排気通路３２と、この第１排気通路３２に排気ターボ過給機４０のタービンハウジング４３を介して接続された第２排気通路３３と、この第２排気通路３３を通過した排気ガス中の有害成分を浄化する触媒装置３４とを備えている。

これが為、燃焼後の排気ガスは、その排気ポート３１と第１及び第２の排気通路３２，３３を経て触媒装置３４へと流入し、この触媒装置３４において有害成分が浄化される。一方、その排気ポート３１及び第１排気通路３２を流れる排気ガスが所定の圧力に達している（即ち、排気ターボ過給機４０の過給効果が得られる所定の過給圧に達している）場合には、その排気ガスがタービン４４を高速回転させるので、同一軸上のコンプレッサ４２の回転によって第１吸気通路２１の空気が過給され、大量の空気が燃焼室１１内へと供給される。

この排気経路３０を構成する排気ポート３１には、燃焼室１１との間の開口を開閉させ得る排気バルブ３５が配設されている。これが為、その排気バルブ３５を開弁させることによって燃焼室１１内から排気ポート３１に排気ガスが排出され、その排気バルブ３５を閉弁させることによって筒内ガスの排気ポート３１への排出が遮断される。

尚、その排気ポート３１における燃焼室１１内への開口の数量は１つでも複数でもよく、その開口毎に上述した排気バルブ３５が配備される。本実施例１においては、図２に示す如く、排気ポート３１の開口が２つあり、その夫々に排気バルブ３５が配備されている。また、その排気バルブ３５の開閉時期やリフト量を運転条件等によって適宜調節可能な所謂可変バルブ機構が具備されている場合には、その可変バルブ機構の動作が上述したＥＣＵ５０により制御される。

ここで、本実施例１の内燃機関１０としては、燃料を燃焼室１１内に直接噴射して当該燃焼室１１内で吸入空気と混合させる所謂筒内直噴式の内燃機関を例示する。これが為、本実施例１のシリンダヘッド１２には、ＥＣＵ５０からの指令に基づいてその燃焼室１１内に燃料を直接噴射する燃料噴射装置６０が配設されている。

その燃料と空気とからなる混合気に対しては、シリンダヘッド１２に設けた図２に示す第１及び第２の点火プラグ７０Ａ，７０Ｂの点火動作によって着火される。本実施例１にあっては、その図２に示す如く、燃焼室１１の略中央に第１点火プラグ７０Ａを配設する一方、その燃焼室１１の側壁面側（ここでは、その側壁面側における吸気バルブ２８と後述する排気バルブ３５との間）に第２点火プラグ７０Ｂを配設する。これら第１及び第２の点火プラグ７０Ａ，７０Ｂは、ＥＣＵ５０の制御機能の１つである点火制御装置５０Ａによって制御される。

ところで、排気ターボ過給機４０の過給効果により高い軸トルクを得る為には、過給圧を上昇させ、タービン回転数を高めて吸入空気量Ｇａを増加させる必要がある。しかしながら、機関回転数Ｎｅの低い状態（排気ターボ過給機４０のインターセプト前）においては、タービンハウジング４３に流入する排気ガスの流量が少なく、また、その排気ガスの温度も低いので、タービン回転数が低く、吸入空気量Ｇａを増加させることができない。これが為、車輌を加速させようとしても、排気ターボ過給機４０の過給効果を得ることが可能な所定の過給圧の掛かるインターセプトポイントまでは、軸トルクの立ち上がりが鈍く、運転者が望むような加速感を得られない。尚、その際、求める加速感を得る為に運転者はアクセルペダルを更に踏み込むことが多いので、その機関回転数Ｎｅの低い状態からインターセプトポイントまでの過渡期において燃料消費率が悪化してしまう。

かかる不都合を解消する為には、タービンハウジング４３に流入する排気ガスの流量の増加又はその排気ガスの温度上昇を図ってタービン回転数を高くすればよい。しかしながら、その排気ガスの流量は、吸入空気量Ｇａに依存するものであり、容易には増量させ難い。一方、その排気ガスの温度は、燃焼室１１内の燃焼温度を高めることで上昇させることができる。

ここで、機関回転数Ｎｅが低い状態においては高回転時よりも燃焼室１１内の温度が低いので、その際に混合気への作動点火数（点火動作を行う点火プラグの数）を減らすことによって燃焼温度を上昇させることができ、これによりタービンハウジング４３へと流入する排気ガスの温度上昇を図ることができる。図３−１に、１点点火の場合と２点点火の場合の全負荷運転時における機関回転数Ｎｅ毎のタービン前排気温（タービンハウジング４３へと流入する排気ガスの温度）を測定した結果を示している。この図３−１からも明らかなように、インターセプト前の機関回転数Ｎｅにおいては、１点点火の場合の方が２点点火の場合よりも同一の機関回転数Ｎｅでのタービン前排気温が高くなっており、燃焼室１１内の燃焼温度が上昇していることが判る。

そして、そのタービン前排気温の上昇に伴って図３−２に示す如く同一の機関回転数Ｎｅでのタービン回転数が上昇し、これにより吸入空気量Ｇａが増加するので、図３−３に示す如く同一の機関回転数Ｎｅにおける軸トルクを高めることができる。

即ち、機関回転数Ｎｅが低い状態で１気筒当たりの作動点火数を減ずることによってタービン前排気温が高くなるので、インターセプトポイントまでの過渡期における過給圧の上昇が早まってターボレスポンスが向上する。

そこで、本実施例１にあっては、機関回転数Ｎｅが低い状態の加速時に複数の点火プラグの中から点火動作させる点火プラグの数を減ずる作動点火数制御手段５０ａを点火制御装置５０Ａに設ける。

具体的に、本実施例１においては１気筒に２本の点火プラグ（第１及び第２の点火プラグ７０Ａ，７０Ｂ）が設けられているので、本実施例１の作動点火数制御手段５０ａは、機関回転数Ｎｅが低い状態の加速時に第１及び第２の点火プラグ７０Ａ，７０Ｂの内の何れか一方のみで１点点火を行わせる。

ここで、その第１及び第２の点火プラグ７０Ａ，７０Ｂの内の何れで１点点火を行っても、２点点火させる場合よりも燃焼室１１内の燃焼温度を上昇させることができる。しかしながら、同じ１点点火であっても燃焼室１１の側壁側より中央側で点火させた方が均等に火炎を伝搬させることができるので、より多くの混合気を燃焼して燃焼温度が高くなる。これが為、本実施例１の作動点火数制御手段５０ａは、燃焼室１１の略中央に配置された第１点火プラグ７０Ａで１点点火を行うよう設定する。

ところで、本実施例１の作動点火数制御手段５０ａは、そのような作動点火数の減少制御を行う際に機関回転数Ｎｅと加速要求の情報をトリガーにする。

先ず、その機関回転数Ｎｅは、図１に示すクランク角センサ８１の検出信号に基づいて算出される。本実施例１の作動点火数制御手段５０ａは、その機関回転数Ｎｅが所定の回転数よりも低回転であるか否かを判定し、所定の回転数よりも低回転であれば作動点火数の減少制御を行うべき低い機関回転数Ｎｅの状態であると判断させるように構成する。

例えば、その所定の回転数としては、排気ターボ過給機４０のインターセプトポイントに相当する機関回転数Ｎｅを設定する。ここで、そのインターセプトポイントは排気ターボ過給機４０の仕様に応じて異なるので、夫々の排気ターボ過給機４０に合わせて所定の回転数，即ち閾値を定めておく。

続いて、加速要求の情報は、スロットルバルブ２６の開弁角度やアクセル開度等の情報から得ることができる。本実施例１の作動点火数制御手段５０ａは、その開弁角度等の情報の内の少なくとも１つを利用して所定の閾値以上か否かを判定し、所定の閾値以上であれば作動点火数の減少制御を行うべき加速要求が為された加速時であると判断させるように構成する。

例えば、スロットルバルブ２６の開弁角度の情報を用いる場合であれば、本実施例１の作動点火数制御手段５０ａは、ＥＣＵ５０がスロットルバルブアクチュエータ２７に対して送っている開弁角度の指令情報が所定の角度（閾値）以上になっているときに加速時と判断してもよく、その開弁角度の開弁方向への変化量が所定の変化量（閾値）以上になっているときに加速時と判断してもよい。

また、アクセル開度の情報を用いる場合であれば、本実施例１の作動点火数制御手段５０ａは、アクセル開度センサ８２の検出信号に基づいて、アクセル開度が所定の開度（閾値）以上になっているときに加速時と判断してもよく、アクセル開度の変化量が所定の変化量（閾値）以上になっているときに加速時と判断してもよい。

ここで、その何れを用いて加速時か否かを判断する場合であっても、その閾値は、内燃機関毎に、更にはその内燃機関が搭載される車輌毎に異なるので、夫々の仕様に応じて適宜設定する。

一方、機関回転数Ｎｅが低い状態の加速時以外の運転条件においては、機関回転数Ｎｅや機関負荷率Ｋｌ等の機関運転状態に応じて作動点火数を変化させればよい。その機関負荷率Ｋｌは、最大機関負荷に対する現在の負荷割合を示す値であり、例えば、スロットルバルブ２６の開弁角度（即ち、燃焼室１１への吸入空気量Ｇａに相当する値）と機関回転数Ｎｅとに基づいて算出される。例えば、本実施例１の作動点火数制御手段５０ａは、かかる運転条件の場合に、燃焼の安定化やＮＯｘ排出量の低減等を図るよう機関運転状態に応じて１点点火と２点点火とを適宜切り替える。

本実施例１の作動点火数制御手段５０ａは、上述した機関回転数Ｎｅが低い状態の加速時の運転条件であるか否かによってターボレスポンス向上の為の作動点火数の減少制御の要否を判断するのであるが、本実施例１においては予め用意してある図４に示す作動点火数切替マップを用いてその判断を行う。

その図４に示す作動点火数切替マップは、機関回転数Ｎｅ毎の内燃機関１０の要求トルクに応じた作動点火数を示すマップデータであって、排気ターボ過給機４０のインターセプト前の機関回転数Ｎｅで且つ当該機関回転数Ｎｅの際に全負荷運転近辺の要求トルクが求められている運転条件のときに１点点火を行わせる領域と、それ以外の運転条件（アイドル回転数やストイキ燃焼又はリーン燃焼における部分負荷運転等）のときに２点点火を行わせる領域とが設定されている。

ここで、この作動点火数切替マップにおいては、その全負荷運転近辺の要求トルクが求められているときを加速要求として捉え、加速時と判断する。この場合においても、全負荷運転近辺の要求トルクであるか否かは、スロットルバルブ２６の開弁角度やアクセル開度等の情報から判断することができる。即ち、内燃機関１０の要求トルクとは機関回転数Ｎｅやアクセル開度等から算出される値であり、インターセプト前の機関回転数Ｎｅにおいてスロットルバルブ２６の開弁角度やアクセル開度が所定の閾値以上であれば、全負荷運転近辺の要求トルクであると判断することができるので、全負荷運転近辺の要求トルクであるか否かを判断することによって加速時か否かの判断を行うことができる。

これが為、本実施例１の作動点火数制御手段５０ａは、機関回転数Ｎｅが低い状態の加速時の運転条件であるか否かについて、上述したが如く機関回転数Ｎｅとスロットルバルブ２６の開弁角度やアクセル開度とから判断してもよく、機関回転数Ｎｅと要求トルクとから判断してもよい。後者のパラメータを用いて判断する場合、その要求トルクは燃焼制御等を行う為にＥＣＵ５０が既に算出しているので、演算処理速度を速める為に、その算出結果を読み込んで利用することが好ましい。

この図４に示す作動点火数切替マップを用いた作動点火数の増減制御について図５のフローチャートを用いて説明する。

先ず、本実施例１の点火制御装置５０Ａは、その作動点火数制御手段５０ａにより、機関回転数Ｎｅが排気ターボ過給機４０のインターセプトポイントの回転数Ｎｅ_ipよりも低回転であるか否かをクランク角センサ８１の検出信号から判断する（ステップＳＴ１）。

ここで、機関回転数Ｎｅがその回転数Ｎｅ_ipよりも低回転であれば、その作動点火数制御手段５０ａは、その際の要求トルクを読み込んで（ステップＳＴ２）、その要求トルクと機関回転数Ｎｅとを作動点火数切替マップに照らし合わせて作動点火数を判断する（ステップＳＴ３）。

そして、このステップＳＴ３において１点点火の領域である（即ち、排気ターボ過給機４０のインターセプト前の機関回転数Ｎｅで且つ全負荷運転近辺の要求トルクが求められている）との判断が為された場合、作動点火数制御手段５０ａは、燃焼室１１の略中央に配置されている第１点火プラグ７０Ａのみに対して点火指令を送り、この第１点火プラグ７０Ａからのみ点火動作を実行させる（ステップＳＴ４）。この作動点火数制御手段５０ａは、その後にステップＳＴ１へと戻って機関回転数Ｎｅの監視を行う。

そのようにして第１点火プラグ７０Ａのみで混合気への着火を行うことによって、燃焼室１１内の燃焼温度が２点点火の場合よりも高くなるので、タービンハウジング４３へと流入する排気ガスの温度も高くなる。そして、２点点火させる場合よりもタービン回転数が上昇するので、燃焼室１１内への吸入空気量Ｇａの増加を図ることができ、２点点火よりも高い軸トルクでの運転が可能になる。これが為、そのように作動点火数の減少制御を行うことによって、排気ターボ過給機４０のインターセプト前の如く機関回転数Ｎｅが低い状態で加速要求があったときには、その加速要求に対する応答性を向上させることができる。

一方、上記ステップＳＴ１において機関回転数Ｎｅが排気ターボ過給機４０のインターセプトポイントの回転数Ｎｅ_ip以上であると判断された場合、又は上記ステップＳＴ３において２点点火の領域である（即ち、排気ターボ過給機４０のインターセプト前の機関回転数Ｎｅではあるが、アイドル回転数やストイキ燃焼又はリーン燃焼における部分負荷運転等である）との判断が為された場合、作動点火数制御手段５０ａは、第１及び第２の点火プラグ７０Ａ，７０Ｂに対して点火指令を送り、その第１及び第２の点火プラグ７０Ａ，７０Ｂから点火動作を実行させる（ステップＳＴ５）。尚、かかる場合にあっても、上述したが如く、機関運転状態に応じて１点点火を行ってもよい。この作動点火数制御手段５０ａは、その後にステップＳＴ１へと戻って機関回転数Ｎｅの監視を行う。

以上示した如く、本実施例１の点火制御装置５０Ａによれば、機関回転数Ｎｅが低い排気ターボ過給機４０のインターセプト前の加速時に作動点火数を減少させることによって、排気ターボ過給機４０が所定の過給圧を得ることの可能なインターセプトポイントまでの過渡期におけるターボレスポンスを向上させることができる。これが為、その過渡期において、運転者は所望の加速感を得ることができ、また、アクセルペダルを必要以上に踏み込まなくてもよいので燃料消費率の悪化を抑制することもできる。

尚、本実施例１の点火制御装置５０Ａが適用される内燃機関１０としては、上述したが如き筒内直噴式の内燃機関に限らず、吸気ポート２３内に燃料を噴射して燃焼室１１内で吸入空気と混合させる態様のものであってもよい。かかる場合の燃料噴射装置６０は、吸気ポート２３内に燃料を噴射し得るようにシリンダヘッド１２へと配設される。

次に、本発明に係る排気ターボ過給機付き内燃機関の点火制御装置の実施例２について図６を用いて説明する。

前述した実施例１においては１気筒当たりに２本の点火プラグ（第１及び第２の点火プラグ７０Ａ，７０Ｂ）が配備されている内燃機関１０について例示したが、その実施例１の点火制御装置５０Ａは、１気筒当たりに３本以上の点火プラグが設けられていても適用することができる。

そこで、本実施例２においては、１気筒に３本の点火プラグを設けている内燃機関１０の点火制御装置５０Ａについて例示する。

本実施例２の内燃機関１０は、実施例１の構成において、図６に示す如く、第１点火プラグ７０Ａを中心にして第２点火プラグ７０Ｂとは反対の燃焼室１１の側壁面側に第３点火プラグ７０Ｃを追加したものである。

かかる構成の内燃機関１０においても、本実施例２の点火制御装置５０Ａの作動点火数制御手段５０ａは、機関回転数Ｎｅが低い状態の加速時に作動点火数の減少制御を実行する。

ここで、３点点火よりも２点点火、２点点火よりも１点点火の方が燃焼室１１内の燃焼温度を上昇させることができるので、本実施例２の作動点火数制御手段５０ａは、排気ターボ過給機４０のインターセプト前の機関回転数Ｎｅにおいて加速させる際に最少の１点点火まで作動点火数を減ずる。

しかしながら、作動点火数の減少制御を要する場合であっても、例えば、所望のエミッション性能を得る為には１点点火よりも多点点火させる方が好ましいときがある。

そこで、本実施例２の作動点火数制御手段５０ａは、排気ターボ過給機４０のインターセプト前の機関回転数Ｎｅにおける加速時に、通常は１点点火まで作動点火数を減少させ、例えば、図示しない排気ガスセンサ等からエミッション性能の悪化が検知されたときには２点点火まで作動点火数を減少させるように構成する。尚、そのようなエミッション性能の悪化に限らず、運転状態に応じた様々な要因により多点点火させる方が好ましいときには、２点点火までの減少に抑えるよう作動点火数制御手段５０ａを構成する。

これにより、本実施例２の点火制御装置５０Ａは、実施例１と同様にインターセプトポイントまでの過渡期におけるターボレスポンスを向上させることができ、且つ、運転状態に応じたエミッション性能の悪化等の好ましくない現象を回避することができる。

ところで、本実施例２の如く作動点火数を減少させる場合においても、燃焼室１１の略中央に配置されている第１点火プラグ７０Ａに対しては必ず点火動作を実行させるように作動点火数制御手段５０ａを構成することが好ましく、これにより、燃焼室の側壁側に配置されている第２及び第３の点火プラグ７０Ｂ，７０Ｃのみ又は第２若しくは第３の点火プラグ７０Ｂ，７０Ｃのみで点火させる場合よりも燃焼室１１内の燃焼温度を更に上昇させることができるので、より効果的に排気ターボ過給機４０の応答性を向上させることができる。

以上のように、本発明に係る排気ターボ過給機付き内燃機関の点火制御装置は、機関回転数Ｎｅが低い状態の加速時にターボレスポンスを向上させる技術として有用である。

本発明に係る点火制御装置が適用される排気ターボ過給機付き内燃機関の実施例１の構成の一例を示す図である。 実施例１の排気ターボ過給機付き内燃機関のシリンダヘッドを燃焼室内から見た下面図である。 １点点火の場合と２点点火の場合の全負荷運転時における機関回転数毎のタービン前排気温について示す図である。 １点点火の場合と２点点火の場合の全負荷運転時における機関回転数毎のタービン回転数について示す図である。 １点点火の場合と２点点火の場合の全負荷運転時における機関回転数毎の軸トルクについて示す図である。 実施例１における機関回転数毎の内燃機関の要求トルクに応じた作動点火数を決める為の作動点火数切替マップである。 図４の作動点火数切替マップを用いた場合の実施例１の点火制御装置の動作を説明するフローチャートである。 本発明に係る点火制御装置が適用される排気ターボ過給機付き内燃機関の実施例２の構成の一例を示す図であって、その内燃機関のシリンダヘッドを燃焼室内から見た下面図である。

符号の説明

１０ 内燃機関
１１ 燃焼室
２６ スロットルバルブ
２７ スロットルバルブアクチュエータ
４０ 排気ターボ過給機
４１ コンプレッサハウジング
４２ コンプレッサ
４３ タービンハウジング
４４ タービン
５０Ａ 点火制御装置
５０ａ 作動点火数制御手段
６０ 燃料噴射装置
７０Ａ 第１点火プラグ
７０Ｂ 第２点火プラグ
７０Ｃ 第３点火プラグ
８１ クランク角センサ
８２ アクセル開度センサ

Claims (2)

1. １気筒当たりに複数本設けられた点火プラグの夫々の点火動作を制御する排気ターボ過給機付き内燃機関の点火制御装置において、
   機関回転数が低い状態の加速時に前記各点火プラグの内の点火動作を行わせる点火プラグの数を減ずる作動点火数制御手段を設けたことを特徴とする排気ターボ過給機付き内燃機関の点火制御装置。
2. 前記作動点火数制御手段は、点火動作を行わせる点火プラグの数を減ずる際に、燃焼室の中央側に配置されている点火プラグに対しては点火動作を行わせるよう構成したことを特徴とする請求項１記載の排気ターボ過給機付き内燃機関の点火制御装置。

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