JP2673325B2 - 内燃エンジンの制御装置 - Google Patents

内燃エンジンの制御装置

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JP2673325B2
JP2673325B2 JP3325231A JP32523191A JP2673325B2 JP 2673325 B2 JP2673325 B2 JP 2673325B2 JP 3325231 A JP3325231 A JP 3325231A JP 32523191 A JP32523191 A JP 32523191A JP 2673325 B2 JP2673325 B2 JP 2673325B2
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秀仁 池辺
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    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
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    • F02P5/1504Digital data processing using one central computing unit with particular means during a transient phase, e.g. acceleration, deceleration, gear change
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    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃エンジンの制御装
置に関し、特に、点火時期を制御する点火時期制御手段
と複数の切換機構とを備えた内燃エンジンの制御装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】内燃エンジンにおいては、従来より切換
機構としてエンジンの吸気弁のバルブタイミング開弁時
間、弁リフト量をエンジン回転数に応じて変更可能とし
た可変バブルタイミング機構や多段に変速可能な変速機
が知られている。
【0003】また、かかる切換機構において切換時に発
生するトルクショックを抑制する手段としては、点火時
期を遅角等させる方法が周知技術として知られている
(例えば、特開昭63−36024号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、複数の切換機
構により略同時に運転状態が切換えられたときは点火時
期の遅角補正値がこれら夫々の切換機構に応じて算出さ
れた遅角補正値の総和となるため、点火時期が過剰に遅
角側に補正され、失火を招来して運転性能が悪化すると
いう問題点がある。
【0005】また、低速状態からエンジンを加速させる
ときにもトルクショックを低減するために点火時期を遅
角させる場合において、上記切換機構による遅角補正値
に加えて加速時の遅角補正値も加算されるため、点火時
期はさらに遅角側に補正され、上記した問題点がさらに
生じやすくなる。
【0006】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであって、複数の切換機構により略同時に運転状態
が切換えられても運転性能の悪化を回避することができ
る内燃エンジンの制御装置を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、点火時期を制御する点火時期制御手段と、
複数の切換機構とを備えた内燃エンジンの制御装置にお
いて、少なくとも内燃エンジンの負荷状態及びエンジン
回転数を含むエンジンの運転状態を検出する運転状態検
出手段と、該運転状態検出手段の検出結果に基づいて基
本点火時期を演算する点火時期演算手段と、前記切換機
構の切換えを検出する切換検出手段と、エンジントルク
を抑制するための補正値を前記切換検出手段の検出結果
に基づき算出するトルク抑制手段とを備え、前記切換検
出手段により複数の切換機構の切換えが略同時に検出さ
れたときは複数の前記トルク抑制手段により算出された
補正値のうち最大値を最終補正値とすることを特徴とし
ている。
【0008】具体的には前記複数の切換機構は、少なく
とも吸気弁の開弁状態を可変制御するバルブタイミング
変更手段と、多段に切換可能な変速機とを有し、かつ前
記切換検出手段は、前記バルブタイミング変更手段の切
換を検出する第1の切換検出手段と、前記変速機の切換
えを検出する第2の切換検出手段とを有し、さらに、前
記トルク抑制手段は、前記切換検出手段の検出結果に基
づいて点火時期を補正する第1の点火時期補正手段と、
第2の切換検出手段の検出結果に基づいて点火時期を補
正する第2の点火時期補正手段とを有し、前記切換検出
手段により複数の切換機構の切換えが略同時に検出され
たときは複数の点火時期補正手段により算出された補正
値のうち最大値を最終補正値とすることを特徴としてい
る。
【0009】さらに、上記内燃エンジンの制御装置に加
えて、エンジンの加速状態への切換えを検出する第3の
切換検出手段と、該第3の切換検出手段の検出結果に基
づいて点火時期を補正する第3の点火時期補正手段とを
有し、前記切換検出手段により複数の切換機構の切換え
が略同時に検出されたときはこれら複数の点火時期補正
手段により算出された補正値のうち最大値を最終補正値
とすることを特徴としている。
【0010】また、上記内燃エンジンの制御装置におい
て、エンジン水温を検出する水温検出手段が前記運転状
態検出手段に含まれると共に、前記第1の点火時期補正
手段は、前記第1の切換検出手段により前記バルブタイ
ミング変更手段の切換えが検出されたときから所定期間
が経過したときに実行され、かつ前記所定期間は前記運
転状態検出手段により検出されるエンジン水温に基づい
て設定されるのが好ましく、また前記第2の点火時期補
正手段は、前記第2の切換検出手段により前記変速機の
切換えが検出されたときから所定期間が経過したときに
実行され、かつ前記所定期間は前記運転状態検出手段に
より検出されるエンジン回転数及び第2の切換検出手段
により検出される前記変速機の切換状態に基づいて設定
されるのが好ましい。
【0011】さらに、上記内燃エンジンの制御装置にお
いて、前記第1の点火時期補正手段は、前記運転状態検
出手段により検出されるエンジンの負荷状態に応じて異
なる補正値が設定可能とされ、また前記第2の点火時期
補正手段は、前記運転状態検出手段により検出されるエ
ンジン回転数及び前記第2の切換検出手段により検出さ
れる変速機の切換状態に応じて異なる補正値が設定可能
とされるのも本発明の好ましい態様である。
【0012】
【作用】上記構成によれば、複数のトルク抑制手段(第
1〜第3の点火時期補正手段)により算出された補正値
のうち最大値が選択されて点火時期が補正される。
【0013】また、これらの補正値はエンジンの運転状
態や切換検出手段の検出結果に応じて決定される。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳説す
る。
【0015】図1は本発明に係る内燃エンジンの制御装
置の一実施例を示す全体構成図である。
【0016】図中、1は各シリンダに吸気弁と排気弁
(図示せず)とを各1対宛設けたDOHC直列4気筒の
内燃エンジン(以下、単に「エンジン」という)であ
る。このエンジン1は、吸気弁のバルブタイミングが、
エンジンの高速回転領域に適した高速バルブタイミング
(高速V/T)と、低速回転領域に適した低速バルブタ
イミング(低速V/T)との2段階に切換可能に構成さ
れている。
【0017】エンジン1の吸気管2の途中にはスロット
ルボディ3が設けられ、その内部にはスロットル弁3′
が配されている。また、スロットル弁3′にはスロット
ル弁開度(θTH)センサ4が連結されており、スロッ
トル弁3′の開度に応じた電気信号を出力して電子コン
トロールユニット(以下「ECU」という)5に供給す
る。
【0018】燃料噴射弁6はエンジン1とスロットル弁
3′との間且つ吸気管2の途中に各気筒毎に設けられ、
図示しない燃料ポンプに接続されるとともにECU5に
電気的に接続され、当該ECU5からの電気信号により
燃料噴射の開弁時間が制御される。
【0019】また、吸気管2のスロットル弁3′の下流
側には分岐管7が設けられ、該分岐管7の先端には絶対
圧(PBA)センサ8が取付けられている。該PBAセ
ンサ8はECU5に電気的に接続されており、吸気管2
内の絶対圧PBAは前記PBAセンサ8により電気信号
に変換されてECU5に供給される。
【0020】また、分岐管7の下流側の吸気管2の管壁
には吸気温(TA)センサ9が装着され、該TAセンサ
9により検出された吸気温TAは電気信号に変換され、
ECU5に供給される。
【0021】エンジン1のシリンダブロックの冷却水が
充満した気筒周壁にはサーミスタ等からなるエンジン水
温(TW)センサ10が挿着され、該TWセンサ10に
より検出されたエンジン冷却水温TWは電気信号に変換
されてECU5に供給される。
【0022】また、エンジン1の図示しないカム軸周囲
又はクランク軸周囲にはエンジン回転数(NE)センサ
11及び気筒判別(CYL)センサ12が取り付けられ
ている。
【0023】NEセンサ11はエンジン1のクランク軸
の180度回転毎に所定のクランク角度位置で信号パル
ス(以下「TDC信号パルス」という)を出力し、CY
Lセンサ12は特定の気筒の所定のクランク角度位置で
TDC信号パルスを出力し、これらの各TDC信号パル
スはECU5に供給される。
【0024】エンジン1の各気筒の点火プラグ13は、
ECU5に電気的に接続され、ECU5により後述する
ように点火時期が制御される。
【0025】変速機14は、内蔵ギアにより例えば7段
階に変速可能とされると共に、車輪(図示せず)とエン
ジン1との間に介装され、前記車輪は変速機14を介し
てエンジン1により駆動される。
【0026】前記車輪には車速(VSP)センサ15が
取り付けられ、該VSPセンサ15により検出された車
速VSPは電気信号に変換され、ECU5に供給され
る。
【0027】エンジン1の排気管16の途中には広域酸
素濃度センサ(以下、「LAFセンサ」と称する)17
が設けられており、該LAFセンサ17により検出され
た排気ガス中の酸素濃度は電気信号に変換されてECU
5に供給される。
【0028】ECU5の出力側には、前記バルブタイミ
ングの切換制御を行うための電磁弁18が接続され、該
電磁弁18の開閉動作がECU5により制御される。電
磁弁18は、バルブタイミングの切換を行う切換機構
(図示せず)の油圧を高/低に切換えるものであり、該
油圧の高/低に対応してバルブタイミングが高速V/T
と低速V/Tとに切換えられる。前記切換機構の油圧
は、油圧(POIL)センサ19によって検出され、そ
の電気信号がECU5に供給される。
【0029】ECU5は上述の各種センサからの入力信
号波形を整形して電圧レベルを所定レベルに修正し、ア
ナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有
する入力回路5aと、中央演算処理回路(以下「CP
U」という)5bと、該CPU5bで実行される各種演
算プログラムや後述する各種マップ及び演算結果等を記
憶するROM及びRAMからなる記憶手段5cと、前記
燃料噴射弁6、点火プラグ13及び電磁弁18に駆動信
号を供給する出力回路5dとを備えている。
【0030】CPU5bは上述の各種エンジンパラメー
タ信号に基づいて、排気ガス中の酸素濃度に応じたフィ
ードバック制御運転領域やオープンループ制御運転領域
等の種々のエンジン運転状態を判別するとともに、エン
ジン運転状態に応じ、数式(1)に基づき前記TDC信
号パルスに同期して燃料噴射弁6の燃料噴射時間TOU
Tを演算し、その結果を記憶手段5c(RAM)に記憶
する。
【0031】 TOUT=TiM×KCMDM×KLAF×K1+K2 …(1) ここに、TiMはエンジン回転数NEと吸気管内絶対圧
PBAとに応じて設定される基本燃料噴射時間であっ
て、このTiM値を決定するためのTiMマップとし
て、低速V/T用(TiMLマップ)と高速V/T用
(TiMHマップ)の2つのマップが記憶手段5c(R
OM)に記憶されている。
【0032】KCMDMは、修正目標空燃比係数であ
り、エンジン回転数NEや吸気管内絶対圧PBA等種々
のエンジン運転状態に応じて設定される目標空燃比係数
KCMDに空気密度補正係数KETCを乗算することに
よって算出される。
【0033】また、前記空気密度補正係数KETCは、
燃料を実際に噴射することによる冷却効果によって吸入
空気密度が変化することを考慮して燃料噴射量を予め補
正するための係数であり、目標空燃比係数KCMDに応
じた値に設定される。
【0034】KLAFは空燃比補正係数であり、空燃比
フィードバック制御中はLAFセンサ17の出力電圧に
基づき検出された空燃比の当量比(以下、「検出空燃比
係数」という)KACTが目標空燃比係数KCMDに一
致するように設定され、オープンループ制御中はエンジ
ン運転状態に応じた所定値に設定される。
【0035】K1及びK2は夫々各種エンジンパラメー
タ信号に応じて演算される補正係数及び補正変数であ
り、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速
特性等の諸特性の最適化が図られるような所定値に決定
される。
【0036】しかして、ECU5(CPU5b)は、エ
ンジンの運転状態に応じて基本点火時期θIGを演算す
る点火時期演算手段と、切換機構の切換時に発生するト
ルクショックを抑制するために点火時期を補正する点火
時期補正手段とを備え、複数の切換機構により略同時に
切換えられたときは点火時期補正手段により得られた補
正値のうち最大値が最終補正値とされるように構成され
ている。
【0037】図2は点火時期算出ルーチンを示すフロー
チャートであって、本プログラムはTDC信号パルスの
発生と同期して実行される。
【0038】ステップS1では、エンジンの運転状態を
検出する。すなわち、NEセンサ11からエンジン回転
数NEを、PBAセンサ8から吸気管内絶対圧PBA
を、θTHセンサ4からスロットル弁開度θTHを夫々
検出してこれらの検出値を記憶手段5cに記憶する。
【0039】ステップS2では基本点火時期θIGMを
算出する。この基本点火時期θIGMはエンジンの運転
状態、例えばエンジン回転数NEとエンジンの負荷状態
を表わす吸気管2内絶対圧PBAとの関数として与えら
れる。本実施例では、基本点火時期θIGMは記憶手段
5cに予め記憶された点火時期マップからエンジン回転
数NEと絶対圧PBAに応じたマップ値が読み出され
る。尚、上記点火時期マップとして、低速バルブタイミ
ング用θIGMLマップと高速バルブタイミング用θI
GMHの2つのマップが記憶手段5cに記憶されてい
る。
【0040】ステップS3では基本点火時期補正係数K
IGを算出して記憶手段5cに記憶する。この基本点火
時期補正係数KIGは、水温TWやスロットル弁の弁開
度θTH等に応じて基本点火時期θIGMを補正するた
めの係数であって、これらエンジンの運転状態に応じた
所定値に設定される。
【0041】次にステップS4ではバルブタイミングの
切換時遅角補正値(以下、「V/T切換遅角補正値」と
いう)θIGVTを算出し、その結果を記憶手段5cに
記憶する。次いで、ステップS5では変速機の切換時遅
角補正値(以下、「シフト切換遅角補正値」という)θ
IGRSOLを算出してその結果を記憶手段5cに記憶
する。さらにステップS6ではエンジン加速時の遅角補
正値(以下、「加速時遅角補正値」という)θIGAR
を算出して記憶手段5cに記憶する。
【0042】次にステップS7では上記ステップS4〜
S6で算出されて記憶手段5cに記憶されているθIG
VT値、θIGRSOL値、θIGAR値を比較し、こ
れら各遅角補正値の最大値を選択して最終遅角補正値θ
IGRとし、次いで数式(2)に基づき点火時期θIG
Aを算出して記憶手段5cに記憶する(ステップS
8)。
【0043】 θIGA=θIGM×KIG−θIGR …(2) そして、ステップS9では点火時期θIGAを出力して
本プログラムを終了する。
【0044】図3はV/T切換遅角補正値θIGVTの
算出ルーチンを示すフローチャートであって、本プログ
ラムはTDC信号パルスの発生と同期して実行される。
【0045】まず、ステップS11ではフラグFVIS
が「0」にセットされているか否かを判別し、バルブタ
イミングが高速V/Tにセットされているか否かを判断
する。そして、その答が否定(NO)のときはバルブタ
イミングが低速V/Tにセットされている場合であり、
油圧遅れ補正用の第1のディレータイマtmVTを所定
時間TIGVTに設定する(ステップS12)。該所定
時間TIGVTは、予め記憶手段5cに記憶されている
tmVTマップを検索して読み出される。具体的にはt
mVTマップは、図4に示すように、水温TW0〜TW
3に応じてマップ値TIGVT0〜TIGVT3が与え
られており、TIGVT値は前記tmVTを検索して読
み出され、あるいは補間法により算出される。この図4
から明らかなように、水温TWが高くなる程マップ値T
IGVT値は大きな値に設定される。
【0046】次に第1のカウンタCnVTを所定値N1
(例えば、4TDC)にセットし、V/T切換遅角補正
値θIGVTのホールド期間を設定し(ステップS1
4)、次いでV/T切換遅角補正値θIGVTを「0」
にセットして遅角補正することなく本プログラムを終了
する。
【0047】次に、その後のループでバルブタイミング
が高速V/Tに切換わるとフラグFVISが「0」とな
ってステップS11の答は肯定(YES)となり、ステ
ップS15に進む。
【0048】ステップS15では第1のディレータイマ
tmVTが「0」か否かを判別する。そして、その答が
否定(NO)のときはディレー期間中でありステップS
14に進んでθIGVTを「0」にし、遅角補正をする
ことなく本プログラムを終了する。一方、その答が肯定
(YES)のときはステップS16に進み、第1のカウ
ンタCnVTが「0」か否かを判別する。そして、最初
はその答が否定(NO)となるため、ステップS17に
進み、θIGVTMマップ検索する。
【0049】θIGVTMマップは、図5に示すよう
に、吸気管内絶対圧PBAが設定圧PBA0以下の場合
に適用されるθIGVT1(同図(a)の実線)と、吸
気管内絶対圧PBAが設定圧PBA1以上の場合に適用
されるθIGVT2(同図(a)の破線)が設定された
ものであり、目標空燃比係数KCMD0〜KCMD3の
それぞれに対して、θIGVT11、21〜θIGVT
14、24が設定されている。PBA≧PBA1又はP
BA≦PBA0が成立する場合には、目標空燃比係数K
CMDに応じてθIGVT2又はθIGVT1を読み出
し、(設定温度以外は補間による)、PBA0<PBA
<PBA1が成立する場合には、目標空燃比係数KCM
Dに応じてθIGVT2及びθIGVT1を読み出し、
PBA値に応じて補間を行うことにより、θIGVTM
値が算出される。
【0050】ステップS18ではステップS17で読み
出されたθIGVTM値をV/T切換遅角補正値θIG
VTとして記憶手段5cに記憶し、次いで第1のカウン
タCnVTのカウント値をデクリメントして本プログラ
ムを終了する。
【0051】さらにその後のループでステップS16の
答が肯定(YES)、すなわち遅角補正ホールド期間が
経過した場合はステップS20に進み、θIGVT値に
所定微小値ΔIGVT(例えば、2°)を加算した加算
値が「0」より小さいか否かを判別し、その答が肯定
(YES)のときは前記加算値を新たなθIGVT値と
して本プログラムを終了する。そしてその後のループで
ステップS20の答が否定(NO)になるとθIGVT
値を0にセットして本プログラムを終了する。すなわ
ち、一定のホールド期間が経過した後は、V/T切換遅
角補正値θIGVTを徐々に「0」に戻すのである。
【0052】そして、これら演算結果を記憶手段5cに
記憶させた後、メインルーチン(図2)に戻る。
【0053】図6は、シフト切換遅角補正値θIGRS
OLの算出ルーチン(θIGRSOL(1))を示すフ
ローチャートであって、本プログラムは、ECU6に内
蔵されたタイマにより例えば20ms毎に発生する擬似
信号パルスに同期して実行される。
【0054】まず、車速VSP(VSPセンサ15によ
り検出される)が所定値(例えば、90km/h)より高
いか否かを判別し(ステップS31)、その答が肯定
(YES)のときは高車速と判断してシフト切換遅角補
正値θIGRSOLを「0」とし(ステップS32)、
遅角補正を行うことなく本プログラムを終了する。
【0055】一方、ステップS31の答が否定(NO)
のときはステップS33に進み、クラッチがオン状態に
あるか否かを判別する。そして、その答が肯定(YE
S)のときはステップS32に進みシフト切換遅角補正
値θIGRSOLを「0」にして本プログラムを終了す
る。
【0056】一方、ステップS33の答が否定(NO)
のときはステップS34に進み、フラグFHISOLが
前回値と同じか否かを判別し、その答が肯定(YES)
のときは変速機14の切換えはなかったと判断して本プ
ログラムを終了する。
【0057】また、ステップS34の答が否定(NO)
のときはステップS35に進み、フラグFHISOLが
「1」にセットされているか否かを判別する。そして、
その答が肯定(YES)のときはフラグFHISOLが
「0」(前回値)から「1」に切換わった場合であり、
低速側から高速側に切換わった場合であるのでステップ
S36に進んでθIGRSOLマップを検索し、そのマ
ップ値θIGHSOLをシフト切換遅角補正値θIGR
SOLとして記憶手段5cに記憶し、次いでTIGRS
マップを検索して(ステップS38)油圧遅れ補正用の
第2のディレータイマtmIGRSのディレータイマ値
TIGHSを読み出し(ステップS39)、次いで遅角
補正ホールド用の第2のカウンタCnIGRSを所定値
N2(例えば、4TDC)に設定して本プログラムを終
了する。
【0058】一方、ステップS35の答が否定(NO)
のときはフラグFHISOLが「1」(前回値)から
「0」に切換わった場合であり、変速機14が高速側か
ら低速側に切換わった場合であるのでステップS41に
進み、θIGRSOLマップを検索してそのマップ値θ
IGLSOLをシフト切換遅角補正値θIGRSOLと
して記憶手段5cに記憶し、次いでTIGRSマップを
検索して(ステップS43)前記第2のディレータイマ
tmIGRSのディレータイマ値TIGLSを読み出し
(ステップS44)、次いで遅角補正ホールド用の第2
のカウンタCnIGRSを所定値N3に設定して(ステ
ップS45)本プログラムを終了する。尚、変速機14
においては低速側から高速側への切換に比して高速側か
ら低速側へ切換えた場合の方がトルクショックの影響が
長期間に亘るため、所定値N3はステップS40で設定
された所定値N2(例えば、4TDC)よりも大きな
値、例えばN3=8TDCに設定される。
【0059】図7はステップS36又はステップS41
で検索されるθIGRSOLマップであって、エンジン
回転数NE0〜NE1に応じ、低速側から高速側への切
換に適合した(FMISOL=1)シフト遅角補正値θ
IGHSOL0、θIGHSOL1、及び高速側から低
速側への切換に適合した(FHISOL=1)シフト切
換遅角補正値θIGLSOL0、θIGLSOL1が各
変速段階(2速〜7速)毎にマップ値として与えられて
おり、かかるθIGRSOLマップを検索することによ
り所望のθIGHSOL値又はθIGLSOL値が読み
出され、又は補間法により算出される。尚、この図7か
ら明らかなように、エンジン回転数NEが高い程θIG
RSOL値は小さな値に設定される。
【0060】図8はステップS39又はステップS44
で検索されるTIGRSマップであって、エンジン回転
数NE0〜NE1に応じ、低速側から高速側への切換に
適合した(FHISOL=1)ディレータイマ値TIG
HS0、TIGHS1、及び高速側から低速側への切換
に適合した(FHISOL=1)ディレータイマ値TI
GHS0、TIGHS1がマップ値として与えられてお
り、かかるTIGRSマップを検索することにより所望
のTIGHS値又はTIGLS値が読み出され、又は補
間法により算出される。尚、この図8から明らかなよう
に、エンジン回転数NEが高い程TIGRS値は小さな
値に設定される。
【0061】図9は変速機14の切換状態に応じたシフ
ト切換遅角補正値θIGRSOLの制御手順(θIGR
SOL(2))を示すフローチャートであって、本プロ
グラムはTDC信号パルスの発生と同期して実行され
る。
【0062】まず、変速機14が1速状態にあるか否か
を判別し(ステップS51)、その答が肯定(YES)
のときはそのまま本プログラムを終了する一方、その答
が否定(NO)のときは変速機が2速以上の場合であ
り、ステップS39又はステップS44で所定値N2又
はN3に設定された第2のディレータイマtmIGRS
がタイムアップして「0」になったか否かを判別する
(ステップS52)。
【0063】そして、その答が否定(NO)のときは本
プログラムを終了する一方、その答が肯定(YES)の
ときは第2のカウンタCnIGRSのカウント値が
「0」になったか否かを判別する(ステップS53)。
【0064】そして、最初は第2のカウンタCnIGR
Sのカウント値は「0」でないのでステップS37又は
ステップS42で算出されたθIGRSOL値に点火時
期をホールドさせると共に第2のカウンタCnIGRS
をデクリメントして本プログラムを終了する。
【0065】一方、その後のループでステップS53の
答が肯定(YES)になるとステップS55に進み、フ
ラグFHISOLが「1」か否かを判別する。
【0066】そして、その答が肯定(YES)のときは
所定微小値ΔIGRSOLを高速切換時に適合した所定
値ΔIGRSH(例えば、0.7°)に設定してステッ
プS58に進む。一方、ステップS55の答が否定(N
O)のときは所定微小値ΔIGRSOLを低速切換時に
適合した所定値ΔIGRSH(例えば、1.4°)に設
定してステップS58に進む。
【0067】ステップS58ではステップS37又はス
テップS42(図6)で算出されたθIGRSOL値に
所定微小値ΔIGRSOLを減算した減算値が0より大
きいか否かを判別し、その答が肯定(YES)のときは
前記減算値を新たなシフト切換遅角補正値θIGRSO
Lとして本プログラムを終了する。一方、その後のルー
プでステップS58の答が否定(NO)になるとステッ
プS60に進んでθIGRSOL値を「0」に設定し、
本プログラムを終了する。
【0068】そして、これらの演算結果を記憶手段5c
に記憶させた後、メインルーチン(図2)に戻る。
【0069】次に、運転状態の加速状態への切換時にお
ける制御手順について述べる。
【0070】図10は、エンジン加速リタード領域にあ
るか否かの判別手順を示す加速リタード領域判別ルーチ
ンのフローチャートである。
【0071】まず、ステップS71では水温TWが少な
くとも所定下限値TWA(例えば、53℃)以上か否
か、すなわちTW≧TWAが成立するか否かを判別す
る。
【0072】そして、その答が肯定(YES)のときは
車速VSPが所定範囲内にあるか否か、すなわちVSP
AL<VSP<VSPAH(例えば、7km/h<VSP<
80km/h)が成立するか否かを判別する(ステップS7
2)。そして、その答が肯定(YES)のときはエンジ
ン回転数NEが所定範囲内にあるか否か、すなわちNE
AL<NE<NEAH(例えば、700rpm<NE<3
000rpm)が成立するか否かを判別する(ステップS
73)。
【0073】そして、その答が肯定(YES)のときは
ステップS74に進んでθTHARマップを検索し、ス
ロットル弁3′の上限弁開度値θTHARを算出する。
【0074】θTHARマップは、図11に示すよう
に、エンジン回転数NE0〜NE3に応じ、高速V/T
に適合した弁開度値θTHAR10〜θTHAR13と
低速V/Tに適合した弁開度値θTHAR20〜θTH
AR23とがマップ値として与えられており、このθT
HARマップを検索することによりエンジン回転数NE
に応じた上限弁開度値θTHARが読み出され、あるい
は補間法により算出される。
【0075】次いで、今回ループのスロットル弁開度θ
THが少なくともステップS74で算出されたθTHA
R値よりも小さいか否か、すなわちθTH≦θTHAR
が成立するか否かを判別し(ステップS75)、その答
が肯定(YES)のときは低速時に加速状態に突入する
虞があると判断してステップS76に進み、前スロット
ル弁の弁開度θTHの前回値と今回値の偏差ΔθTHが
少なくとも所定偏差ΔθTHAR(例えば、15.0
°)より大きいか否か、すなわちΔθTH≧ΔθTHA
Rが成立するか否かを判別する。そして、その答が肯定
(YES)のときは前回ループと今回ループとでスロッ
トル弁の弁開度差が大きくエンジンは加速状態に突入し
たと判別してフラグFACCRを「1」にセットし(ス
テップS77)、本プログラムを終了する。
【0076】一方、ステップS71〜S76の判断ステ
ップの答のうち少なくとも1つの答が否定(NO)の場
合は、エンジンが所定の加速状態にないと判断してステ
ップS78に進みフラグFACCRを「0」にセットし
て本プログラムを終了する。
【0077】図12は、加速遅角補正値θIGARの算
出ルーチンを示すフローチャートであって、本プログラ
ムはTDC信号パルスの発生と同期して実行される。
【0078】まず、ステップS81では前述した加速領
域判別ルーチンによりフラグFACCRが「1」にセッ
トさせているか否か、すなわちエンジンが点火時期を遅
角補正すべき加速領域(以下、「リタード領域」とい
う)にあるか否かを判別する。
【0079】そして、その答が肯定(YES)のときは
エンジンがリタード領域にあると判断してθIGARM
マップを検索し、加速時の基本遅角補正値θIGARM
を算出する(ステップS82)。
【0080】このθIGARMマップは、具体的には図
13に示すように、エンジン回転数NE0〜NE4に応
じ高速V/Tに適合した加速時基本遅角補正値θIGA
RM10〜θIGARM14と低速V/Tに適合した加
速時基本遅角補正値θIGARM20〜θIGARM2
4とがマップ値として与えられており、このθIGAR
Mマップを検索することによりθIGARM値が読み出
され、又は補間法により算出される。この図13から明
らかなように、θIGARM値はエンジン回転数NEが
高い程大きな値に設定される。
【0081】次にステップS83に進み、KARMマッ
プを検索して基本補正係数KARMを算出する。
【0082】KARMマップは、具体的には図14に示
すように、空燃比補正係数KCMD0〜KCMD4に対
してマップ値KARM0〜KARM4が与えられてお
り、KARM値はこのKARMマップを検索することに
より読み出され、あるいは補間法により算出される。
【0083】次にステップS84に進み、数式(3)に
基づき補正係数KARを算出する。 KAR=KARM×KGR …(3) ここで、KGRは変速機のギア比に応じて予め設定され
ている所定値(例えば、1速=1.5,2速=1.0,
3速=0.75,4速=0.5等)である。
【0084】次にステップS85に進み、数式(4)に
基づき加速遅角補正値θIGARを算出する。
【0085】 θIGAR=θIGARM×KAR …(4) 次にステップS86に進み、第3のカウンタCnCAR
を所定値N4に設定してステップS87に進む。ここ
で、所定値N4はバルブタイミングが高速V/Tのとき
と低速V/Tのときとで夫々に適合した値、例えば高速
V/TのときはN4=4TDC、低速V/TのときはN
4=8TDCに設定される。
【0086】ステップS87ではエンジン回転数NEの
前回値と今回値の偏差ΔNEが少なくとも所定偏差ΔN
EAR(例えば、4rpm)より大きいか否か、すなわち
ΔNE=ΔNEARが成立するか否かを判別する。そし
て、その答が肯定(YES)のときは第3のカウンタC
nCARをデクリメントして(ステップS88)本プロ
グラムを終了する。一方、その答が否定(NO)のとき
はエンジン回転数の変化量が小さくエンジン回転数の変
化によるトルクショックは小さいと判断して加速時遅角
補正値θIGARが「0」にした後(ステップS8
9)、第3のカウンタCnCARをデクリメントして
(ステップS88)本プログラムを終了する。
【0087】そして、その後のループでエンジンの運転
状態がリタード領域外になるとフラグFACCRが
「0」となってステップS81の答は否定(NO)とな
り、ステップS90に進んで加速時遅角補正値θIGA
Rを「0」か否かを判別する。そしてステップS89で
θIGAR=0とされている場合はステップS90の答
は肯定(YES)となってそのまま本プログラムを終了
する一方、ステップS90の答が否定(NO)のときは
第3のカウンタCnCARが「0」か否かを判別する
(ステップS91)。そして、その答が否定(NO)の
ときはステップS88に進んで第3のカウンタCnCA
Rのカウント値をデクリメントする一方、その答が肯定
(YES)のときは前回値と今回値のエンジン回転数N
Eの偏差ΔNEが少なくとも所定偏差ΔNE(例えば、
4rpm)より大きいか否か、すなわちΔNE=ΔNEA
Rが成立するか否かを判別する(ステップS92)。
【0088】そして、その答が否定(NO)のときはエ
ンジン回転数NEの変化量が小さい場合であり加速時遅
角補正値θIGARを「0」に設定して本プログラムを
終了する。
【0089】一方、ステップS92の答が肯定(YE
S)のときはステップS94に進み、加速時遅角補正値
θIGAR(例えば、13°)から所定微小値ΔIGA
Rを減算した減算値を新たな加速時遅角補正値θIGA
Rとし、次いでこの新たな加速時遅角補正値θIGAR
が「0」より小さいか否かを判別し(ステップS9
5)、その答が否定(NO)のときは本プログラムを終
了する一方、その答が肯定(YES)のときはθIGA
R=0に設定して(ステップS96)本プログラムを終
了する。これにより加速時遅角補正値はホールド期間経
過後徐々に「0」に戻ることとなる。
【0090】そして、これらの演算結果を記憶手段5c
に記憶させた後、メインルーチン(図2)に戻る。
【0091】その後、上述したように、θIGVT値、
θIGRSOL値及びθIGAR値のうち最大値が選択
されて最終遅角補正値θIGRとされ、数式(2)に基
づき点火時期θIGAが演算されて出力される(図2、
ステップS7〜S9参照)。すなわち、点火時期は(θ
IGM×KIG)値からθIGR値だけ減じられ、その
後一定のホールド期間を経過した後、徐々に再び(θI
GM×KIG)値に戻すことにより、運転状態の切換時
及び該切換時から通常運転状態への移行時の双方におい
てトルクショックの回避が図られる。
【0092】図15は運転状態の切換時における点火時
期(点火進角値)の変化状況の一例を示した図であっ
て、変速機14が低速側から高速側に切換えられたとき
の点火時期θIGA(点火進角値)の変化状態を示した
図である。
【0093】すなわち、変速機14が低速側から高速側
に切換えられたときは(FHISOLが「0」→
「1」)所定の遅延時間TIGHSが経過した後、通常
の点火時期θIGAをシフト遅角補正値θIGRSOL
だけ減じ、TDC信号パルスに同期する所定期間N2の
経過を待ち、第2のカウンタのカウント値が「0」にな
るとシフト遅角補正値θIGRSOLをΔIGRSOL
宛徐々に元に戻してゆき、通常運転状態の点火時期に戻
る。
【0094】これにより、所定期間が経過して安定した
高速運転状態になったときにおいて点火時期の変更によ
るトルクショックの発生等運転性能の低下を回避するこ
とができる。
【0095】尚、図示は省略するが、V/T切換遅角補
正値θIGVT、高速側から低速側へのシフト切換遅角
補正値θIGRSOL及び加速時遅角補正値θIGAR
についても図3、図9、図12のフローチャートから明
らかなように同様の変化状態を示すのはいうまでもな
い。
【0096】
【発明の効果】以上詳述したように本発明は点火時期を
制御する点火時期制御手段と、複数の切換機構とを備え
た内燃エンジンの制御装置において、少なくとも内燃エ
ンジンの負荷状態及びエンジン回転数を含むエンジンの
運転状態を検出する運転状態検出手段と、該運転状態検
出手段の検出結果に基づいて基本点火時期を演算する点
火時期演算手段と、加速状態への切換を含む切換機構の
切換えを検出する切換検出手段(第1乃至第3の切換手
段)と、エンジントルクを抑制するための補正値を前記
切換検出手段の検出結果に基づき算出するトルク抑制手
段とを備え、前記切換検出手段により複数の切換機構の
切換えが略同時に検出されたときは複数の前記トルク抑
制手段(第1乃至第3の点火時期補正手段)により算出
された補正値のうち最大値を最終補正値とするので、運
転状態の変更時において最大補正値でもって点火時期が
遅角補正されることとなり、トルクショックの所望の低
減を図ることができ、かつ点火時期が過剰に遅角側に補
正されるのを回避することができ、失火等を防止するこ
とができて運転性能の悪化を防止することができる。
【0097】さらにエンジン水温を検出する水温検出手
段が前記運転状態検出手段に含まれると共に、第1の点
火時期補正手段は、第1の切換検出手段によりバルブタ
イミング変更手段の切換が検出されたときから所定期間
が経過したときに実行され、かつ前記所定期間は前記運
転状態検出手段により検出されるエンジン水温に基づい
て設定され、また、第2の点火時期補正手段は、第2の
切換検出手段により変速機の切換が検出されたときから
所定期間が経過したときに実行され、かつ前記所定期間
は前記運転状態検出手段により検出されるエンジン回転
数及び第2の切換検出手段により検出される前記変速機
の切換状態に基づいて設定されるので、油圧に起因する
応答遅れを回避することができ、より効果的にトルクシ
ョックの低減を図ることができる。
【0098】また、前記第1の点火時期補正手段は、前
記運転状態検出手段により検出されるエンジンの負荷状
態に応じて異なる補正値が設定可能とされ、さらに、前
記第2の点火時期補正手段は、前記運転状態検出手段に
より検出されるエンジン回転数及び前記第2の切換検出
手段により検出される変速機の切換状態に応じて異なる
補正値が設定可能とされるので、点火時期の補正はこれ
ら運転状態等に応じて所望の値に設定され、高精度な点
火時期制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る内燃エンジンの制御装置の一実施
例を示す全体構成図である。
【図2】点火時期算出ルーチンのフローチャートであ
る。
【図3】θIGVT算出ルーチンのフローチャートであ
る。
【図4】TIGVTマップ図である。
【図5】θIGVTマップ図である。
【図6】θIGRSOL算出ルーチン(1)のフローチ
ャートである。
【図7】θIGRSOLマップ図である。
【図8】TIGRSマップ図である。
【図9】θIGRSOL算出ルーチン(2)のフローチ
ャートである。
【図10】加速リタード領域判別ルーチンのフローチャ
ートである。
【図11】θTHARマップ図である。
【図12】θIGAR算出ルーチンのフローチャートで
ある。
【図13】θIGARMマップ図である。
【図14】KARMマップ図である。
【図15】点火時期(点火進角値)の変化状態の一例を
示すタイムチャートである。
【符号の説明】
1 内燃エンジン 5 ECU(点火時期演算手段第1〜第3の切換検出
手段、第1〜第3の点火時期補正手段) 8 PBAセンサ(負荷状態検出手段) 10 TWセンサ(水温検出手段) 11 NEセンサ(回転数検出手段) 14 変速機
───────────────────────────────────────────────────── 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 F02D 45/00 312 F02D 45/00 312M

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 点火時期を制御する点火時期制御手段
    と、複数の切換機構とを備えた内燃エンジンの制御装置
    において、 少なくとも内燃エンジンの負荷状態及びエンジン回転数
    を含むエンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
    と、該運転状態検出手段の検出結果に基づいて基本点火
    時期を演算する点火時期演算手段と、前記切換機構の切
    換えを検出する切換検出手段と、エンジントルクを抑制
    するための補正値を前記切換検出手段の検出結果に基づ
    き算出するトルク抑制手段とを備え、前記切換検出手段
    により複数の切換機構の切換えが略同時に検出されたと
    きは複数の前記トルク抑制手段により算出された補正値
    のうち最大値を最終補正値とすることを特徴とする内燃
    エンジンの制御装置。
  2. 【請求項2】 前記複数の切換機構は、少なくとも吸気
    弁の開弁状態を可変制御するバルブタイミング変更手段
    と、多段に切換可能な変速機とを有し、かつ前記切換検
    出手段は、前記バルブタイミング変更手段の切換を検出
    する第1の切換検出手段と、前記変速機の切換えを検出
    する第2の切換検出手段とを有し、さらに、前記トルク
    抑制手段は、前記第1の切換検出手段の検出結果に基づ
    いて点火時期を補正する第1の点火時期補正手段と、第
    2の切換検出手段の検出結果に基づいて点火時期を補正
    する第2の点火時期補正手段とを有し、前記切換検出手
    段により複数の切換機構の切換えが略同時に検出された
    ときは複数の点火時期補正手段により算出された補正値
    のうち最大値を最終補正値とすることを特徴とする請求
    項1記載の内燃エンジンの制御装置。
  3. 【請求項3】 エンジンの加速状態への切換えを検出す
    る第3の切換検出手段と、該第3の切換検出手段の検出
    結果に基づいて点火時期を補正する第3の点火時期補正
    手段とを有し、前記切換検出手段により複数の切換機構
    の切換えが略同時に検出されたときはこれら複数の点火
    時期補正手段により算出された補正値のうち最大値を最
    終補正値とすることを特徴とする請求項2記載の内燃エ
    ンジンの制御装置。
  4. 【請求項4】 エンジン水温を検出する水温検出手段が
    前記運転状態検出手段に含まれると共に、前記第1の点
    火時期補正手段は、前記第1の切換検出手段により前記
    バルブタイミング変更手段の切換えが検出されたときか
    ら所定期間が経過したときに実行され、かつ前記所定期
    間は前記運転状態検出手段により検出されるエンジン水
    温に基づいて設定されることを特徴とする請求項2又は
    請求項3記載の内燃エンジンの制御装置。
  5. 【請求項5】 前記第2の点火時期補正手段は、前記第
    2の切換検出手段により前記変速機の切換えが検出され
    たときから所定期間が経過したときに実行され、かつ前
    記所定期間は、前記運転状態検出手段により検出される
    エンジン回転数及び第2の切換検出手段により検出され
    る前記変速機の切換状態に基づいて設定されることを特
    徴とする請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の内燃
    エンジンの制御装置。
  6. 【請求項6】 前記第1の点火時期補正手段は、前記運
    転状態検出手段により検出されるエンジンの負荷状態に
    応じて異なる補正値が設定可能とされていることを特徴
    とする請求項2乃至請求項5のいずれかに記載の内燃エ
    ンジンの制御装置。
  7. 【請求項7】 前記第2の点火時期補正手段は、前記運
    転状態検出手段により検出されるエンジン回転数及び前
    記第2の切換検出手段により検出される変速機の切換状
    態に応じて異なる補正値が設定可能とされていることを
    特徴とする請求項2乃至請求項6のいずれかに記載の内
    燃エンジンの制御装置。
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