JP2638872B2 - 車速制御時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〕 この発明は車速制御時の点火時期制御装置に係り、特
に車速制御時に内燃機関の一部気筒に燃料を供給し残余
気筒への燃料の供給を停止した際に、前記一部気筒に供
給する目標燃料量を減少させて通常の濃側空燃比よりも
薄化した車速制御時燃料量に補正制御するとともに前記
内燃機関の目標点火時期を遅角させて通常の点火時期よ
りも遅角側の車速制御時点火時期に遅角制御するするこ
とにより、排気系における排気の燃焼を回避し得るとと
もに前記一部気筒におけるノッキングの発生を防止し得
る車速制御時の点火時期制御装置に関する。

〔従来の技術〕

近時、内燃機関にあっては、機関の要求する燃料を噴
射供給する燃料噴射装置や吸気を圧送する過給機等の装
備により、機関性能を飛躍的に向上させており、これに
伴い車両の速度性能も向上している。そこで、車速が設
定車速に達した際に、燃料の供給を停止して機関出力を
低下させ、車速が設定車速以上に上昇しないようにする
車速制御装置が提案されている。

また、高速回転している内燃機関の焼付けを防止する
ために、例えば特開昭58−138238号公報に開示の如く、
燃料の供給を停止し、あるいは失火又は間欠的な失火若
しくは遅角により、内燃機関の回転数を低下させるもの
が提案されている。さらに、特開昭58−41240号公報に
開示の如く、軽負荷運転時に休止側気筒への燃料供給を
停止し稼働側気筒への燃料供給を増加させて供給する内
燃機関にあって、前記稼働側気筒による運転状態とこの
稼働側気筒に前記休止側気筒を併せた全気筒による運転
状態との切換時に、前記稼働側気筒への混合気の供給を
遅延させ若しくは漸次増減させるものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、車速制御時に内燃機関の一部気筒に燃料を
供給し残余気筒への燃料の供給を停止して機関出力を低
下させ車速が設定車速以上に上昇しないようにする内燃
機関にあっては、車速制御時に高負荷高回転状態にある
内燃機関を保護するために、濃側空燃比（例えば、過給
内燃機関においては空燃比:10〜11、自然吸気内燃機関
においては空燃比:11〜12）となるような燃料量が供給
されている。

ところが、車速制御時に内燃機関の一部気筒へ燃料を
供給し残余気筒への燃料の供給を停止した際に、このよ
うな濃側空燃比となる燃料量が供給されると、排気系に
おけるトータル空燃比が15〜18になる。このため、過給
内燃機関においては、排気マニホルド中で排気が燃焼し
て排気マニホルドや過給機を焼損させる不都合があり、
また、自然吸気内燃機関においては、アフタバーン等に
より排気管を焼損させる不都合があった。

また、このような不都合を解消すべく、前記内燃機関
の保護機能を損なうことなく排気系におけるトータル空
燃比を20以上に薄化して過剰空気により排気系温度が低
下するように、前記一部気筒に供給される燃料量が通常
の濃側空燃比よりも薄化した濃側空燃比となるような燃
料量に減少させて供給すると、内燃機関の点火時期は、
前記通常の濃側空燃比（10〜12）について設定してある
ので、この濃側空燃比（10〜12）よりも薄化した濃側空
燃比（13〜14）となる燃料量を供給される前記一部気筒
については、点火時期が進角側に設定されることにな
る。このため、一部気筒における燃焼速度が早くなり、
ノッキングを発生してピストンやバルブ、点火プラグ等
を破壊し溶損する不都合があった。

〔発明の目的〕

そこで、この発明の目的は、車速制御時に内燃機関の
一部気筒に燃料を供給し残余気筒への燃料の供給を停止
した際に、前記一部気筒に供給する目標燃料量を減少さ
せて通常の濃側空燃比よりも薄化した車速制御時燃料量
に補正制御するとともに前記内燃機関の目標点火時期を
遅角させて通常の点火時期よりも遅角側の車速制御時点
火時期に遅角制御するすることにより、内燃機関の保護
機能を損うことなく排気系における排気の燃焼を回避し
得るとともに前記一部気筒におけるノッキングの発生を
防止し得る車速制御時の点火時期制御装置を実現するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するためにこの発明は、車速センサに
より検知される車速が設定車速に達してスピードリミッ
タがONになる車速制御時に内燃機関の一部気筒に燃料を
供給し残余気筒への燃料の供給を停止した際に前記一部
気筒に供給する目標燃料量を減少させて通常の濃側空燃
比よりも薄化した13〜14の濃側空燃比となる車速制御時
燃料量に補正制御するとともに前記スピードリミッタが
ONになる車速制御時に前記内燃機関の目標点火時期を遅
角させて通常の点火時期よりも遅角側の車速制御時点火
時期に補正制御する制御手段を設けたことを特徴とす
る。

〔作用〕

この発明の構成によれば、制御手段によって、車速セ
ンサにより検知される車速が設定車速に達してスピード
リミッタがONになる車速制御時に内燃機関の一部気筒に
燃料を供給し残余気筒への燃料の供給を停止した際に、
前記一部気筒に供給する目標燃料量を減少させて通常の
濃側空燃比よりも薄化した13〜14の濃側空燃比となる車
速制御時燃料量に補正制御することにより、内燃機関の
保護機能を損うことなく排気系におけるトータル空燃比
を薄化する。また、前記スピードリミッタがONになる車
速制御時に、内燃機関の目標点火時期を遅角させて通常
の点火時期よりも遅角側の車速制御点火時期に補正制御
することにより、一部気筒に供給される通常よりも薄化
した濃側空燃比となる車速制御時燃料量の燃焼速度が早
くなることを回避する。

〔実施例〕

次にこの発明の実施例を図に基づいて詳細に説明す。

第１〜５図は、この発明の実施例を示すものである。
第１図において、２は内燃機関、４はコンプレッサ６と
排気タービン８とにより構成された過給機、10は吸気通
路、12は排気通路である。過給機４のコンプレッサ６上
流側の第１吸気通路10−１には、エアクリーナ14が設け
られ、またコンプレッサ６下流側の第２吸気通路10−２
は、吸気絞り弁16を備えたスロットルボディ18に形成し
た第３吸気通路10−３に連通している。このスロットル
ボディ18には、サージタンク20が連設され、このサージ
タンク20は、吸気マニホルド22に形成した第４吸気通路
10−４に連通している。この第４吸気通路10−４下流端
は、吸気弁24を介して前記内燃機関２の燃焼室26に連通
している。

燃焼室26には、点火プラグ28が設けられ、排気弁30を
介して第１排気通路12−１の上流側が連絡している。こ
の第１排気通路12−１の下流側には、前記過給機４の排
気タービン８が設けられ、この排気タービン８下流側は
第２排気通路12−２に連通している。また、前記内燃機
関２の上部には、第１吸気通路10−２及び第４吸気通路
10−４に夫々連通するブローバイガス通路32が連絡して
いる。

前記吸気マニホルド22には、前記燃焼室26方向に指向
させて第１燃料噴射弁34−１が装着されるとともに、前
記サージタンク20内に臨ませてコールドスタートインジ
ェクタたる第２燃料噴射弁34−２が装着されている。こ
れら第１、第２燃料噴射弁34−１、34−２には、燃料ポ
ンプ36の駆動により燃料供給管38に導かれて燃料タンク
40内の燃料が圧送される。前記燃料供給管38の途中に
は、燃料フィルタ42が介設されている。また、この燃料
供給管38の途中に一端側を連通し、他端側を前記燃料タ
ンク40の燃料中に開口する圧力調整用通路44を設けてい
る。この圧力調整用通路44の途中には、前記第１、第２
燃料噴射弁34−１、34−２に作用する燃料の圧力を調整
する燃料圧力調整器46が介設されている。

前記スロットルボディ18の第３吸気通路10−３と前記
燃料タンク40とは、蒸発燃料用通路48により連通されて
いる。蒸発燃料用通路48には、第３吸気通路10−３側か
ら順次に、切換弁50と、キャニスタ52と、２方向弁54と
が介設されている。前記第３吸気通路10−３とサージタ
ンク20内とは、吸気絞り弁16を迂回するアイドルアップ
通路56により連通されている。このアイドルアップ通路
56には、アイドルアップ制御弁58が設けられている。ア
イドルアップ制御弁58は、始動時や高温時および電気負
荷の増大時等のアイドルアップが必要な時に、アイドル
アップ通路56を開成して空気量を増加させ、アイドル回
転数を高めるものである。

また、前記第３吸気通路10−３には、点火機構60のデ
ィストリビュータ62に付設したバキュームコントローラ
64に圧力を導く進角用圧力導入通路66が開口している。
点火機構60は、イグニションコイル68により発生された
高電圧をディストリビュータ62により前記点火プラグ28
に分配供給し、飛火させる。

前記吸気マニホルド22の第４吸気通路10−４には、第
１排気通路12−１に始端開口するEGR通路70が終端開口
して設けてある。このEGR通路70には、第４吸気通路10
−４へ導入するEGR量を調整すべく開閉制御されるEGRバ
ルブ72が設けられている。

前記第１・第２燃料噴射弁34−１、34−２、燃料ポン
プ36、切換弁50、アイドルアップ制御弁58、イグニショ
ンコイル68は、夫々制御手段たる制御部74に連絡されて
いる。この制御部74には、第２図に示す如く、吸気を加
温すべく前記吸気マニホルド22に設けられた冷却水通路
76内の冷却水温度を検出する水温センサ78と、前記スロ
ットルボディ18の吸気絞り弁16の開度状態を検出するス
ロットルセンサ80と、第１吸気通路10−１に設けた吸気
温度を検出する吸気温センサ82と、第２排気通路12−２
に設けた排気ガス中の酸素濃度を検出するO₂センサ84と
が接続され、また内燃機関２に設けたノッキング状態を
検出するノッキングセンサ86がノッキング制御部88を介
して接続されている。なお、符号90は自動変速機制御
部、92はクランク角センサ、94は圧力センサ、96は車速
センサであり、前記制御部74に接続されている。

前記制御部74は、車速センサ96により検知される車速
が設定車速未満でスピードリミッタがOFFである車速非
制御時には目標燃料量と目標点火時期とを機関運転状態
に応じて制御し、前記スピードリミッタがONになる車速
制御時に内燃機関２の一部気筒に燃料を供給し残余気筒
への燃料の供給を停止した際には前記一部気筒に供給さ
れる目標燃料量を減少させて通常の濃側空燃比よりも薄
化した13〜14の濃側空燃比となる車速制御時燃料量に補
正制御するとともに、前記スピードリミッタがONになる
車速制御時に目標点火時期を遅角させて通常の点火時期
よりも遅角側の車速制御時点火時期に補正制御するもの
である。

即ち、第３図に示す如く、制御部74は、制御がスター
ト（100）すると、各種セサ78〜86、92〜96から入力す
る信号により機関運転状態に応じて目標燃料量たる目標
噴射量と目標添加時期とを演算（101）して車速非制御
時の噴射量と点火時期とし、第１・第２燃料噴射弁３
４−、34−２を動作させるとともに目標点火時期に点火
プラグ68に飛火させる通常の制御を行う。

前記車速センサ96により検知される車速によってスピ
ードリミッタ（図示せず）がONであるかOFFであるかを
判断（102）する。設定車速に達してスピードリミッタ
がONになる車速制御時には、内燃機関２の一部気筒に燃
料を供給し残余気筒への燃料供給を停止し、前記一部気
筒に供給する目標噴射量を減少させて通常の濃側空燃比
よりも薄化した13〜14の濃側空燃比となる車速制御時燃
料量に補正（103）する。次いで、目標点火時期を遅角
させて通常の点火時期よりも遅角側の車速制御時点火時
期に補正（104）して、エンド（105）となる。

前記スピードリミッタがONであるかOFFであるかの判
断（102）において、設定車速未満でスピートリミッタ
がOFFである車速非制御時には、エンド（105）にジャン
プして前記の如く機関運転状態に応じて目標噴射時間と
目標点火時期とを演算し、燃料を供給するとともに飛火
させる通常の制御を行う。

前記車速制御時の燃料制御、及び点火時期制御を、第
４・５図に従ってさらに詳述する。

車速制御時の燃料制御は、第４図に示す如く、制御が
スタート（200）すると、スピートリミッタがONである
かOFFであるかを判断する。

スピートリミッタがONになる車速制御時には、一部気
筒に燃料を供給して残余気筒への燃料供給を停止（20
2）し、前記一部気筒に供給する目標噴射量を減少させ
て通常の濃側空燃比よりも薄化した13〜14の濃側空燃比
となる車速制御時燃料量に補正（203）し、これを車速
制御時の目標噴射量として制御（204）し、エンド（20
5）となる。

一方、スピートリミッタがONであるかOFFであるかの
判断（201）において、スピートリミッタがOFFである車
速非制御時には、機関運転状態に応じて通常の燃料噴射
制御（206）により演算される目標噴射量により制御（2
04）してエンド（205）となる。

これにより、車速制御時に内燃機関２の一部気筒に燃
料を供給し残余気筒への燃料を供給を停止した際に、前
記一部気筒に供給する目標燃料量を減少させて通常の濃
側空燃比よりも薄化した13〜14の濃側空燃比となる車速
制御時燃料量に補正制御することにより、通常の車速制
御時の濃側空燃比（例えば、過給内燃機関においては空
燃比:10〜11、自然吸気内燃機関において空燃比:11〜1
2）よりも薄化した濃側空燃比（13〜14）となる燃料が
内燃機関２に供給されるので、排気系におけるトータル
空燃比は20以上となる。

このため、車速制御時に、内燃機関２に通常の濃側空
燃比よりも薄化した13〜14の濃側空燃比となる燃料が供
給されることにより、内燃機関２の保護機能を損なうこ
となく排気系におけるトータル空燃比を20以上に薄化す
ることができ、排気系における排気の燃焼を回避し得
て、過給内燃機関における排気マニホルドや過給機を損
傷させる不都合や、自然吸気内燃機関における排気管を
焼損させる不都合を解消することができる。

なお、このとき、通常の濃側空燃比よりも薄化した濃
側空燃比（13〜14）となる燃料を供給される前記一部気
筒から排出される未燃焼燃料分により、排気系において
若干の燃焼・発熱が生じるが、実用上問題を生じること
はない。

車速制御時の点火時期制御は、第５図に示す如く、制
御がスタート（300）すると、スピードリミッタがONで
あるかOFFであるかを判断（301）する。

スピートリミッタがONになる車速制御時には、目標点
火時期を遅角させて通常の点火時期よりも遅角側の車速
制御時点火時期に補正し、これを車速制御時の目標点火
時期として制御（303）し、エンド（304）となる。

一方、スピートリミッタがONであるかOFFであるかを
判断（301）において、スピートリミッタがOFFである車
速非制御時には、通常の点火時期制御（305）により演
算される目標点火時期により制御（303）し、エンド（3
04）となる。

これにより、車速制御時には内燃機関の一部気筒に燃
料を供給し、残余気筒への燃料の供給を停止した際に、
内燃機関の目標点火時期を遅角させて通常の点火時期よ
りも遅角側の車速制御時点火時期に補正制御することに
より、一部気筒に供給される通常よりも薄化した13〜14
の濃側空燃比となる車速制御時燃料量の燃焼速度が早く
なることを回避することができる。このため、ノッキン
グの発生を防止し得てピストンやバルブ、点火プラグ等
を破壊し溶損する不都合を解消することができる。

〔発明の効果〕

このように、この発明によれば、車速センサにより検
知される車速が設定車速に達してスピートリミッタがON
になる車速制御時に内燃機関の一部気筒に燃料を供給し
残余気筒への燃料の供給を停止した際に、前記一部気筒
に供給する目標燃料量を減少させて通常の濃側空燃比よ
りも薄化した13〜14の濃側空燃比となる車速制御時燃料
量に補正制御することにより、内燃機関の保護機能を損
うことなく排気系におけるトータル空燃比を薄化するこ
とができる。このため、排気系における排気の燃焼を回
避し得て、過給内燃機関における排気マニホルドや過給
機を損傷させる不都合や、自然吸気内燃機関における排
気管を損傷させる不都合を解消することができる。

また、スピートリミッタがONになる車速制御時に内燃
機関の一部気筒に燃料を供給し残余気筒への燃料の供給
を停止した際に、内燃機関の目標点火時期を遅角させて
通常の点火時期よりも遅角側の車速制御時点火時期に補
正制御することにより、一部気筒に供給される通常より
も薄化した13〜14の濃側空燃比となる車速制御時燃料量
の燃焼速度が早くなることを回避することができる。こ
のため、ノッキングの発生を防止し得てピストンやバル
ブ、点プラグ等を破壊し溶損する不都合を解消すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図はこの発明の実施例を示し、第１図は点火時
期制御装置の回路構成図、第２図は制御のメインフロー
チャート、第３図は燃料制御のサブフローチャート、第
４図は点火時期制御のサブフローチャート、第５図は内
燃機関の概略構成図である。 図において、２は内燃機関、10は吸気通路、12は排気通
路、26は燃焼室、28は点火プラグ、34は燃料噴射弁、60
は点火機構、68はイグニションコイル、74は制御部、78
は水温センサ、80はスロットルセンサ、82は吸気温セン
サ、84はO₂センサ、86はノッキングセンサ、92はクラン
ク角センサ、94は圧力センサ、96は車速センサである。

───────────────────────────────────────────────────── 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 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｂ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車速センサにより検知される車速が設定車
   速に達してスピードリミッタがONになる車速制御時に内
   燃機関の一部気筒に燃料を供給し残余気筒への燃料の供
   給を停止した際に前記一部気筒に供給する目標燃料量を
   減少させて通常の濃側空燃比よりも薄化した13〜14の濃
   側空燃比となる車速制御時燃料量に補正制御するととも
   に前記スピードリミッタがONになる車速制御時に前記内
   燃機関の目標点火時期を遅角させて通常の点火時期より
   も遅角側の車速制御時点火時期に補正制御する制御手段
   を設けたことを特徴とする車速制御時の点火時期制御装
   置。