JP2888072B2 - 点火時期制御装置 - Google Patents

点火時期制御装置

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JP2888072B2 JP5005282A JP528293A JP2888072B2 JP 2888072 B2 JP2888072 B2 JP 2888072B2 JP 5005282 A JP5005282 A JP 5005282A JP 528293 A JP528293 A JP 528293A JP 2888072 B2 JP2888072 B2 JP 2888072B2
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    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
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    • F02D41/0255Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus to accelerate the warming-up of the exhaust gas treating apparatus at engine start
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は点火時期制御装置に関
し、特に排気ガス浄化用の触媒を備え、触媒の昇温を促
進するために点火時期の遅角制御を行なう内燃機関の点
火時期制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】冷間始動時には排気ガス浄化用の触媒が
低温であるため、排気ガスが浄化されないという問題点
がある。従来より、上記問題点をできるだけ解消する方
法として、特開昭62−91662号公報に記載の如
く、点火時期を遅角させることによって排気ガス温度を
上昇させ、排気ガス浄化用の触媒温度を早期に暖機させ
る手段が考えられている。また、エアコン稼動時には、
エアコンによる負荷上昇分を、点火時期を進角させるこ
とによって補なう手段が考えられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来装置では始動直後
の触媒暖機のために点火時期を遅角している際にエアコ
ンが作動すると、遅角量が減少して触媒が充分に加熱さ
れず、排気ガス浄化率が悪化するという問題があった。
【0004】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
始動直後の点火時期の遅角制御時にエアコンの作動を禁
止することにより、触媒の早期暖機を行なって排気ガス
浄化率の悪化を防止す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】図1は本発明の原理図を
示す。
【0006】同図中、点火時期遅角手段M1は、内燃機
関M2の始動後所定期間は触媒暖機のために点火時期を
遅角させる。
【0007】エアコン作動禁止手段M3は、上記点火時
期遅角手段による遅角時にエアコンM4の作動を禁止す
る。
【0008】
【作用】本発明においては、触媒暖機のための遅角時に
はエアコンの作動が禁止されるため、触媒暖機のための
遅角量が減少せず触媒の温度上昇がにぶることが防止さ
れ、触媒の早期暖機が行なわれる。
【0009】
【実施例】図2は本発明装置を適用したエンジンのシス
テム構成図を示す。
【0010】同図において、エンジン1はシリンダ2,
ピストン3,シリンダブロック4,シリンダヘッド5に
より燃焼室6が構成されている。上記各燃焼室6には点
火プラグ7が配設されている。
【0011】機関の吸気系統は、シリンダ2の吸気バル
ブ8を介して、吸気ポート9が吸気管10に連通してい
る。吸気管10の上流には吸入空気の流動を吸収するサ
ージタンク11が設けられており、サージタンク11上
流にはスロットルバルブ12が配設されている。
【0012】一方、排気系統は、シリンダ2の排気バル
ブ13を介して、排気ポート14が排気管15に連通し
ている。
【0013】燃料系統は、図示しない燃料タンク及び燃
料ポンプより成る燃料供給源と燃料供給管及び吸気ポー
ト9近傍に配設された燃料噴射弁16により構成されて
いる。
【0014】また、点火系統は、点火に必要な高電圧を
出力するイグナイタ17,及びイグナイタ17で発生し
た高電圧を上記各気筒の各点火プラグに分配供給するデ
ィストリビュータ18より構成されている。
【0015】そして、センサ系統は、上記吸気管11の
スロットルバルブ12上流側に設けられて吸入空気量を
計測するエアフローメータ19,エアフローメータ19
内に設けられて吸入空気温度を測定する吸気温センサ2
0,スロットルバルブ12に連動してスロットルバルブ
12の開度を検出するスロットルポジションセンサ2
1,シリンダブロック4の冷却系統に設けられて冷却水
温を検出する水温センサ22,排気管15内に設けられ
て排気ガス中の残存酸素濃度をアナログ信号として検出
する酸素濃度センサ23が備えられている。
【0016】また、上記ディストリビュータ18内部に
は、ディストリビュータ18のカムシャフトの1/24
回転毎に、すなわち、クランク角0°から30°の整数
倍毎に回転角信号を出力する回転角センサ24と、上記
ディストリビュータ18のカムシャフトの1回転毎に、
すなわち図示しないクランク軸の2回転毎に基準信号を
1回出力する気筒判別センサ25が設けられている。
【0017】更に26はエアコンであり、エアコン26
に電源の投入/遮断を操作するエアコンスイッチ27
と、エアコンリレー73の通電時にオフとなり、通電停
止時にオンとなって上記エアコンスイッチ27と共にオ
ンとされたときにエアコン26にバッテリー75の電源
を供給するリレースイッチ74が設けられている。
【0018】なお、上記各センサからの各信号は電子制
御装置(以下単にECUとよぶ)50に入力されると共
にECU50はエンジン1を制御する。
【0019】次に、上記ECU50の構成を図3に基づ
いて説明する。
【0020】ECU50は、上述した各センサにて検出
された各データを制御プログラムに従って入力及び演算
するとともに、上記各種装置を制御するための処理を行
うセントラルプロセッシングユニット(以下単にCPU
とよぶ)51,上記制御プログラム及び初期データが予
め記憶されているリードオンリメモリ(以下単にROM
とよぶ)52,ECU50に入力される各種データや演
算制御に必要なデータが一時的に記憶されるランダムア
クセスメモリ(以下単にRAMとよぶ)53,エンジン
1のキースイッチが運転者によってOFFされても以後
のエンジン1の制御に必要な各種データを記憶保持可能
なようにバッテリによってバックアップされたバックア
ップランダムアクセスメモリ(以下単にバックアップR
AMとよぶ)54を備えている。
【0021】また、ECU50には、上述したエアフロ
ーメータ19,吸気温センサ20,水温センサ22,ス
ロットルポジションセンサ21からの出力信号のバッフ
ァ55,56,57,58が設けられており、上記各セ
ンサの出力信号をCPU51に選択的に出力するマルチ
プレクサ59,及びアナログ信号をディジタル信号に変
換するA/D変換器60も配設されている。
【0022】そして、上記各バッファ55,56,5
7,58,マルチプレクサ59,及びA/D変換器60
を介して上記各センサ信号をCPU51に送るとともに
CPU51からのマルチプレクサ59,A/D変換器6
0への制御信号を出力する入出力ポート61も備わって
いる。
【0023】さらに、ECU50には、上述した酸素濃
度センサ23の出力信号のバッファ62,及び該酸素濃
度センサ23の出力電圧を所定電圧と比較して所定電圧
以上の場合には信号を出力するコンパレータ63が設け
られ、また上述した気筒判別センサ25,回転角センサ
24のそれぞれの出力信号の波形を整形する波形整形回
路64が設けられ、また上述したエアコンスイッチ27
の出力信号のバッファ62aが設けられている。
【0024】そして、コンパレータ63,または波形整
形回路64を介して上記各センサ信号をCPU51に伝
達する入力ポート65も具備されている。
【0025】また、ECU50は、上述したイグナイタ
17,燃料噴射弁16及びエアコンリレー73にそれぞ
れ駆動電流を通電する駆動回路66,67,72を備え
るとともに、上記各駆動回路66,67に制御信号を出
力する出力ポート68を有する。出力ポート68には、
設定された所定時期に割込みを発生させるコンベアAレ
ジスタ及びコンベアBレジスタが配設されている。
【0026】そして、上記各素子間への制御信号やデー
タの通路となるバスライン69,及びCPU51を始め
ROM52,RAM53等へ所定の間隔で制御タイミン
グとなるクロック信号を送るクロック回路70も有して
いる。
【0027】図4はECU50のCPU51が実行する
遅角処理のフローチャートを示す。この処理はメインル
ーチンの一部であり、例えば40msec毎に実行される。
【0028】図4において、ステップS1では始動開始
から例えば1分間等の始動直後か否かを判別し、始動直
後の場合ステップS2で遅角条件下であるか否かを判別
する。遅角条件とは一般に冷却水温が所定値以下、か
つ、エンジン回転が開始されて所定時間経過しておら
ず、かつ、スロットルバルブのアイドルスイッチがオン
している等の条件である。
【0029】遅角条件下の場合はステップS3でエアコ
ンスイッチ27がオンか否かを判別し、これがオンの場
合にのみステップS4でエアコンリレー73に通電して
リレースイッチ74をオフさせることによりエアコンを
強制的にオフする処理を実行する。この後、ステップS
5で点火時期遅角処理を実行して点火時期を遅角補正
し、処理サイクルを終了する。この点火時期遅角処理の
実行時には遅角プラグをオンとしておく。
【0030】一方、ステップS1で始動直後でない、又
はステップS2で遅角条件下でない場合は、そのまま処
理サイクルを終了する。
【0031】図5はECU50のCPU51が実行する
遅角処理のフローチャートを示す。この処理はメインル
ーチンの一部であり、例えば40msec毎に実行される。
【0032】図5において、ステップS10では遅角フ
ラグがオンか否かによって点火時期遅角処理中であるか
否かを判別し、点火時期遅角処理中であればステップS
11で復帰条件下か否かを判別する。復帰条件は冷却水
温が所定値以上、又はスロットルバルブのアイドルスイ
ッチがオフした等の条件である。
【0033】復帰条件下であればステップS12で点火
時期復帰処理を実行して点火時期の遅角補正を止め、ス
テップS13でエアコンスイッチ27がオンか否かを判
別する。ここで、エアコンスイッチ27がオンであれば
ステップS14でエアコンリレー73の通電を停止して
リレースイッチ74をオンさせることによりエアコンを
オンする処理を実行し処理サイクルを終了する。
【0034】一方、ステップS10で遅角中でない場
合、又はステップS11で復帰条件下でない場合、又は
ステップS13でエアコンスイッチ27がオフの場合は
そのまま処理サイクルを終了する。
【0035】ここで、図6(A),(B),(C)夫々
に、点火時期、エンジン回転数、触媒温度夫々の変化
を、エアコンオンで遅角量を大とした場合を破線で、ま
た従来の如くエアコンオンで遅角量を小とした場合を一
点鎖線で、また本願発明の如くエアコンオフで遅角量を
大とした場合を実線で示す。破線のエアコンオンで遅角
量が大の場合はエアコンの負荷がかかるためエンジン回
転数が低下して吸入空気量が低下するために触媒に与え
る熱量が減少して触媒の温度上昇がにぶる。一点鎖線の
エアコンオンで遅角量を減少する場合はエンジンのトル
クが高く回転数は高く維持できるが排気温度が低下する
ため触媒の温度上昇がにぶる。これに対して、本願の如
く実線のエアコンオフで遅角量を大きくした場合はエア
コンの負荷がかからないために回転数の低下がなく、排
気温度が下がらないため触媒の温度上昇がにぶることも
ない。図7は回転数が大なるときと、小なるときとの点
火時期と排気温度との関係を示しており、A点は本発明
のエアコンオフで遅角量を大とした場合、B点はエアコ
ンオンで遅角量を大きくした場合、C点はエアコンオン
で遅角量を小さくした場合を示す。つまり点火時期を遅
角するほど燃焼速度が遅くなり排気行程でも高温ガスが
存在するようになり排気ガス温度が高くなる。
【0036】このように、触媒暖機のための遅角時には
エアコンの作動が禁止されるため、触媒暖機のための遅
角量が減少せず触媒の温度上昇がにぶることが防止さ
れ、触媒の早期暖機が行なわれ、これによって排気ガス
浄化率の悪化を防止できる。
【0037】また、触媒暖機のための遅角制御は10秒
程度であるので、その間、エアコン26の作動が遅れて
も全く問題はない。
【0038】
【発明の効果】上述の如く、本発明の点火時期制御装置
によれば、始動直後の点火時期の遅角制御時にエアコン
の作動を禁止して、触媒の早期暖機を行ない排気ガス浄
化率の悪化を防止でき、実用上きわめて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】本発明装置を適用したエンジンのシステム構成
図である。
【図3】ECUのブロック図である。
【図4】遅角処理のフローチャートである。
【図5】復帰処理のフローチャートである。
【図6】本発明を説明するための図である。
【図7】本発明を説明するための図である。
【符号の説明】
M1 点火時期遅角手段 M2 内燃機関 M3 エアコン作動禁止手段 M4 エアコン 1 エンジン 7 点火プラグ 16 燃料噴射弁 19 エアフローメータ 20 吸気温センサ 22 水温センサ 23 酸素濃度センサ 26 エアコン 27 エアコンスイッチ 73 エアコンリレー 74 リレースイッチ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エアコン作動時に点火時期を進角させる
    手段を備えた内燃機関の点火時期制御装置において、 始動後所定期間は触媒暖機のために点火時期を遅角させ
    る点火時期遅角手段と、 上記点火時期遅角手段による遅角時に上記エアコンの作
    動を禁止するエアコン作動禁止手段とを有することを特
    徴とする点火時期制御装置。
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