JP3331718B2

JP3331718B2 - 内燃機関の点火時期制御装置

Info

Publication number: JP3331718B2
Application number: JP35167193A
Authority: JP
Inventors: 初雄永石; 禎明吉岡; 昭宏河野
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1993-12-29
Filing date: 1993-12-29
Publication date: 2002-10-07
Anticipated expiration: 2017-10-07
Also published as: JPH07197876A; KR0150824B1; KR950019173A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の点火時期制
御装置に関し、特に、ＥＧＲ (排気還流) や吸気スワー
ル生成など吸気の組成や運動等の状態を可変とする制御
を行うものにおいて、これら制御の切換時における点火
時期を最適に制御できるようにした技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】運転条件に応じて混合気の空燃比を切り
換えるようにした内燃機関において、空燃比切換時にト
ルク段差が発生することを抑制するため空燃比を徐々に
切り換える一方、該空燃比の切換時に点火時期も徐々に
切り換えるようにしたものがある (特開昭６２−３２２
５５号公報参照) 。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように従来の点火時期切換制御は、点火時期の切換を時
間周期で所定量ずつ変化させて繋ぐ方式であるため、点
火時期の切換前後の段差量が一定でない場合、空燃比等
吸気の状態の切換時間と点火時期の切換時間とを同一に
することができないので、ＭＢＴ (ベストトルク点火時
期) とのずれによる燃費悪化や、トルクダウンによる運
転性の悪化を生じることとなる。

【０００４】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
なされたもので、吸気状態の切換時に実際の吸気状態の
変化割合に追従して適切に点火時期が切り換えられるよ
うにして燃費や運転性を改善した内燃機関の点火時期制
御装置を提供することを特徴とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため本発明に係る内
燃機関の点火時期制御装置は、図１に示すように、内燃
機関の吸気の状態を可変する吸気状態可変手段と、前記
吸気状態可変手段の切換時における吸気状態の変化割合
を算出する吸気状態変化割合算出手段と、前記吸気状態
可変手段の切換前後に夫々適合する点火時期を算出する
切換前後点火時期算出手段と、前記吸気状態可変手段の
切換に伴う適合点火時期の段差量を算出する段差量算出
手段と、前記吸気状態可変手段の切換時に前記段差量算
出手段で算出された適合点火時期の段差量と前記吸気状
態変化割合算出手段によって算出された吸気状態変化割
合とに基づいて切換開始から切換完了までの点火時期繋
ぎ補正量を算出する点火時期繋ぎ補正量算出手段と、前
記切換前後点火時期算出手段で算出された点火時期と前
記点火時期繋ぎ補正量算出手段によって算出された点火
時期繋ぎ補正量とに基づいて前記吸気状態可変手段の切
換開始から切換完了までの点火時期を算出する切換時用
点火時期算出手段と、を含んで構成したことを特徴とす
る。

【０００６】また、前記吸気状態変化割合算出手段は、
前記吸気状態可変手段からの切換指令信号を受けて、少
なくとも無駄時間と、直線的動作の応答遅れ、又は１次
遅れを与えて吸気状態変化割合を算出するようにしても
よい。また、前記吸気状態可変手段は吸気系に排気を還
流する手段であり、前記無駄時間を回転区間で与えると
共に、同じく回転同期で加重平均による１次遅れを与え
るようにしてもよい。

【０００７】また、前記吸気状態可変手段は吸気ポート
に備えられたスワール制御弁又は遮断弁であり、前記無
駄時間を定められた時間同期で与えると共に、同じく時
間同期の直線的動作の応答遅れを与えるようにしてもよ
い。

【０００８】

【作用】吸気状態可変手段により吸気状態を変化させる
とき、吸気状態可変手段の実際の吸気状態変化割合と、
切換前後の夫々に適合した点火時期の段差量が算出さ
れ、該段差量と吸気状態変化割合とに基づいて算出され
た点火時期繋ぎ補正量を用いて切換前の点火時期から切
換後に適合した点火時期まで、吸気状態可変手段の吸気
状態変化割合と比例的に点火時期を変化させて切り換え
られる。

【０００９】したがって、前記切換時の点火時期が実際
の吸気状態の変化に応じて最適に設定され、切換時にお
ける燃費を改善できると共に、トルク段差を伴うことの
ない良好な運転性が得られる。ここで、吸気状態可変手
段は、切換指令信号を受けてから実際に動作が開始され
るまでの遅れ時間 (無駄時間) があり、又、動作が開始
されてから吸気状態の変化にも遅れを伴う。そこで、前
記吸気状態変化割合算出手段は、前記吸気状態可変手段
からの切換指令信号を受けて、少なくとも無駄時間と、
直線的動作の応答遅れ、又は１次遅れを与えて吸気状態
変化割合を算出することにより、正確に吸気状態変化割
合を算出することができる。

【００１０】例えば前記吸気状態可変手段が吸気系に排
気を還流する手段である場合、還流排気の燃焼室までの
伝達遅れや吸気通路内での拡散が機関回転速度に依存
し、また、切換が徐々に行われるので、前記無駄時間を
回転区間で与えると共に、回転同期で加重平均による１
次遅れを与えることで適切に吸気状態変化割合を算出で
きる。

【００１１】また、前記吸気状態可変手段が吸気ポート
に備えられたスワール制御弁又は遮断弁である場合は、
吸気状態変化の燃焼室までの伝達遅れが十分小さく、か
つ、これらの弁は瞬時に切り換えられるので、前記無駄
時間を定められた時間同期で与えると共に、時間同期の
直線的動作の応答遅れを与えることで適切に吸気状態変
化割合を算出できる。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図２は、本発明の一実施例を示す。図において、内
燃機関１の吸気通路２にはスロットル弁３が介装され、
該吸気通路２のスロットル弁３下流側と排気通路４とを
結んでＥＧＲ通路５が配設されている。該ＥＧＲ通路５
には、ＥＧＲ流量を制御するＥＧＲ弁６が介装されてい
る。該ＥＧＲ弁６はステップモータによって駆動され、
コントロールユニット７からの制御信号によって開度を
リニアに制御できるようになっている。また、吸気通路
２下流部分の各気筒の吸気ポートに夫々吸気スワールを
コントロールするためのスワール制御弁８が介装されて
いる。該スワール制御弁８はアクチュエータを介してコ
ントロールユニット７からの制御信号によって開閉され
る。また、機関１の燃焼室には点火栓９が装着されてい
る。

【００１３】前記コントロールユニット７には、バッテ
リ電圧Ｕ_B、水温センサ10により検出される冷却水温度
Ｔ_W、クランク角センサ11により検出される機関回転速
度Ｎ、エアフローメータ12により検出される吸入空気流
量Ｑ、アクセル開度センサ13により検出されるアクセル
開度、ブーストセンサ14により検出されるブースト圧
(吸気圧) 、イグニッションスイッチ (ＩＧＮ／ＳＷ) 1
5のＯＮ・ＯＦＦ、スタータスイッチ16のＯＮ・ＯＦＦ
の各信号が入力され、コントロールユニット７はこれら
各検出信号に基づいて求められる機関運転状態に応じ
て、前記ＥＧＲ弁６及びスワール制御弁８の制御、点火
時期制御等を行い、特に、ＥＧＲ弁６やスワール制御弁
８の切換に応じた本発明に係る点火時期の切換制御を行
う。

【００１４】以下に、コントロールユニット７による前
記各制御を図に基づいて説明する。図３は、ＥＧＲ制御
ルーチンのフローチャートを示す。ステップ (図ではＳ
と記す。以下同様) １では、ＥＧＲの即カット条件か否
かを判定する。即カット条件とは、ＥＧＲを緊急に停止
する必要のある条件である。具体的には、始動性，運転
性，機関出力に関わる条件の他、ＥＧＲ制御に関わる信
号の故障でＮＧ判定されている場合、ＥＧＲを行うと安
定度が極度に悪化する可能性がある場合、ステップモー
タの０点校正中などであり、かかる即カット条件を満た
していると判定されたときは、ステップ２，ステップ３
へ進んで後述する機能を有するフラグＦＥＧＲＯＮ＝
０，ＥＧＲダンパ係数ＥＧＲＤＭＰ＝０とすることによ
り、ＥＧＲを直ちに停止させる。尚、電圧低下時のＥＧ
Ｒカットは一旦カットされたら以後ＩＳＣクローズド制
御 (車両停止を狙う) となるまでカットを解除しないこ
ととし、チャタリングを防止する。

【００１５】また、前記即カット条件でないと判定され
たときは、ステップ４へ進みＥＧＲの緊急でないカット
条件か否かを判定する。該カット条件は、例えば機関停
止解除後所定時間内、水温が所定範囲内に無いとき、所
定以上の高負荷運転であるとき等である。これらの条件
が満たされたと判定されたときは、ステップ３でフラグ
ＦＥＧＲＯＮのみを０とし、前記ＥＧＲダンパ係数ＥＧ
ＲＤＭＰは後述するルーチンで判定後漸減するように設
定された値を用いることによりＥＧＲを緩やかに停止さ
せる。

【００１６】前記緊急でないカット条件も満たしていな
いと判定されたときは、ステップ５へ進み前記フラグＦ
ＥＧＲＯＮを１にセットしてＥＧＲを行わせる。ステッ
プ６以降では運転状態に応じたＥＧＲ流量を得るべくＥ
ＧＲ弁の開口面積を算出し、それによってＥＧＲ弁のデ
ューティ制御を行う。まず、ステップ６では、機関回転
速度Ｎと基本燃料噴射量Ｔ_P (負荷相当値でありＫ・Ｑ
／Ｎとして算出される) とに基づいて、これらＮ，Ｔ_P
で区分された運転領域毎に設定されたＥＧＲ流量値ＥＧ
ＲＱをマップテーブルから検索する。

【００１７】ステップ７では、機関回転速度Ｎとスロッ
トル弁開度ＴＶＯとに基づいて差圧補正係数ＫＰＢをマ
ップテーブルから検索して補間演算して求める。高負荷
時は吸入空気流量Ｑの増大に伴い要求ＥＧＲ流量も増大
するが、高負荷時はスロットル弁開度の増大により排気
圧と吸気圧 (ブースト圧) との差圧が減少するため、要
求ＥＧＲ流量に比例的に開口面積を設定するとＥＧＲ流
量は差圧の減少により不足する。そこで、該差圧の減少
を補正すべく差圧補正係数ＫＰＢが設定されている。

【００１８】ステップ８では、ＥＧＲと非ＥＧＲとの切
換時にＥＧＲの変化を緩やかにして切り換えるために設
定されたＥＧＲダンパ係数ＥＧＲＤＭＰを読み込む。こ
れは、非ＥＧＲとの切換時に非ＥＧＲ時の値０とＥＧＲ
時の値１との間で緩やかに変化するように設定される。
但し、既述したように即カット条件では速やかにＥＧＲ
を停止させるべく１から０に瞬時に切り換えられる。

【００１９】ステップ９では、以上求められたデータに
基づいてＥＧＲ弁６の開口面積を次式により算出する。ＥＧＲＡＲ＝ＥＧＲＱ×ＫＰＢ×ＥＧＲＤＭＰステップ10では、前記開口面積に対応するＥＧＲ弁６駆
動用ステップモータのステップ数ＥＧＳＴＰＤをマップ
テーブルから検索する。

【００２０】ステップ11では、前記ＥＧＳＴＰＤをステ
ップモータに出力してＥＧＲ弁６を所望の開度に制御す
る。図４は、前記ＥＧＲダンパ係数ＥＧＲＤＭＰの設定
ルーチンのフローチャートを示す。ステップ21では、フ
ラグＦＥＧＲＯＮの値を判定する。

【００２１】ステップ22でフラグＥＧＲＯＮ＝１と判定
されたときは、ＥＧＲを実行する条件であるから、ステ
ップ22で前記ＥＧＲダンパ係数ＥＧＲＤＭＰを所定量Δ
ＥＤずつ漸増させた後、ステップ23で最大値 (＝１) を
超えたか否かを判定し、超えた場合はステップ24で最大
値に固定する。即ち、非ＥＧＲ状態からＥＧＲ実行に切
り換えられた直後はＥＧＲダンパ係数ＥＧＲＤＭＰは０
から漸増されるのでＥＧＲ弁６の開口面積が漸増してＥ
ＧＲ流量が漸増していき、ＥＧＲダンパ係数ＥＧＲＤＭ
Ｐが１となって切換後の運転状態に応じた所望のＥＧＲ
流量に達すると該流量に維持される。

【００２２】同様にして、ステップ22でフラグＦＥＧＲ
ＯＮ＝０と判定されたときは、ＥＧＲを停止する条件で
あるから、ステップ25で前記ＥＧＲダンパ係数ＥＧＲＤ
ＭＰを所定量ΔＥＤずつ漸減させた後、ステップ26で最
小値 (＝０) を下回ったか否かを判定し、下回った場合
はステップ27で０に固定する。即ち、ＥＧＲ状態からＥ
ＧＲ停止に切り換えられた直後はＥＧＲダンパ係数ＥＧ
ＲＤＭＰは１から漸減されるのでＥＧＲ弁６の開口面積
が漸減してＥＧＲ流量が漸減していき、ＥＧＲダンパ係
数ＥＧＲＤＭＰが０となってＥＧＲが完全に停止され
る。

【００２３】このようにして、ＥＧＲ，非ＥＧＲの切換
時に緩やかに変化するＥＧＲダンパ係数ＥＧＲＤＭＰを
用いることにより、ＥＧＲの急激な立ち上がりや急激な
停止によるトルク段差を回避して良好な運転性を確保す
る。但し、既述したように緊急を要する即カット条件で
は、このルーチンで設定されるＥＧＲダンパ係数ＥＧＲ
ＤＭＰは用いず、ＥＧＲダンパ係数ＥＧＲＤＭＰを直ち
に０にセットしてＥＧＲを直ちに停止する。

【００２４】次に、スワール制御弁８の開閉制御ルーチ
ンを図５のフローチャートに従って説明する。ステップ
31では、吸気スワールを強化する運転条件か否かを判定
する。例えば、リーン空燃比燃焼と理論空燃比燃焼とを
切換制御する機関等では、リーン空燃比燃焼を含む条件
がスワール強化条件となる。

【００２５】スワール強化条件であると判定されたとき
は、ステップ32でスワール制御弁８を閉じ、スワール強
化条件でないと判定されたときは、ステップ33でスワー
ル制御弁８を開く。スワール制御弁８は、例えば図示の
ように弁体の一部が切り欠いて形成されたものが使用さ
れ、閉弁により吸気を絞って流速を早めたり、偏流させ
たりすることで吸気スワールを強化できるようになって
いる。尚、前記スワール制御弁８の開閉は、前記ＥＧＲ
弁６のように切換を緩やかに行う制御を行わないが、完
全に切り換わるのに動作遅れがある。

【００２６】次に、前記ＥＧＲ弁６及びスワール制御弁
８の切換時における本発明に係る点火時期の切換制御を
説明する。まず、ＥＧＲ，非ＥＧＲの切換及びスワール
制御弁８の開閉切換時において吸気状態可変手段である
ＥＧＲ弁６及びスワール制御弁８の開閉切換による吸気
状態変化割合を算出するルーチンを説明する。

【００２７】図６は、ＥＧＲ弁６の吸気状態変化割合算
出ルーチンを示す。このルーチンはクランク角センサ11
から点火時期間のクランク角度 (４サイクルｎ気筒機関
では720/n °) 毎に出力される基準信号出力毎に実行さ
れる。ステップ41では、所定回数ｎ₀の前記フラグＦＥ
ＧＲＯＮの値を判定し、１であるときはステップ42でフ
ラグＦＥＧＲＤの値を１にセットし、０であるときはス
テップ43でフラグＦＥＧＲＤの値を０にセットする。こ
こで、フラグＦＥＧＲＤは、後述する基本点火時期の検
索を１であるときにはＥＧＲ時用の基本点火時期マップ
から検索させ、０であるときには非ＥＧＲ時用の基本点
火時期マップから検索させるため設定されるフラグであ
る。そして、前記所定回数ｎ₀は、ＥＧＲ弁６に開閉の
切換指令が出されてから実際にＥＧＲ弁６が動作を開始
し、切換動作による影響がでてくるまでの遅れ時間 (以
下無駄時間という) に見合って設定される。つまり、所
定回数ｎ₀前の前記フラグＦＥＧＲＯＮの値に応じた切
換動作の影響がでていると判断して対応する基本点火時
期マップを選択させるのである。尚、該無駄時間を回転
同期のｎ₀によって設定するのは、ＥＧＲにより状態変
化した吸気がインテークマニホールドを介して燃焼室に
達するまでの遅れ時間及びＥＧＲガスのインテークマニ
ホールド内での拡散速度が機関の回転速度に起因するか
らである。

【００２８】ステップ44では、前記のようにしてセット
されたフラグＦＥＧＲＤの最新の値によって所定回数前
の値をシフトして押し出し、所定回数分の最新の値をス
トアしておく。次いで、ステップ45で前記ＥＧＲ・非Ｅ
ＧＲ切換動作開始後の吸気状態変化割合ＥＧＡＤＭＰを
算出する。これは、前記ＥＧＲダンパ係数ＥＧＲＤＭＰ
によって緩やかに切り換えられるＥＧＲ弁６の開度変化
に対して吸気の状態が一次遅れで変化するとして算出す
る。具体的には、変化割合ＥＧＡＤＭＰの現在つまり前
回得られた値ＥＧＡＤＭＰ_n-1と、前記所定回数ｎ₀前
の値ＥＧＡＤＭＰ_n-n0とを前者に所定の重みＲＥＧＡＤ
Ｖ♯を付けて次式のように加重平均して算出する。

【００２９】ＥＧＡＤＭＰ＝ＥＧＲＤＭＰ_n-1・ＲＥＧ
ＡＤＶ♯＋ＥＧＡＤＭＰ_n-n0 (１−ＲＥＧＡＤＶ♯) ステップ46では、前記ステップ45で得られた最新の変化
割合ＥＧＡＤＭＰの値によって所定回数前の値をシフト
して押し出し、所定回数分の最新の値をストアする。

【００３０】図７は、スワール制御弁８の開閉切換時の
吸気状態変化割合を算出するルーチンを示す。このルー
チンは所定の周期 (例えば10ms) 毎に実行される。ステ
ップ51では、スワール制御弁８の閉動作指令 (ＯＮ) が
出力されているか否かを判定する。そして、ＯＮ出力時
は、ステップ52でフラグＦＳＣＶ０の値を判定する。こ
のフラグＦＳＣＶ０はスワール制御弁８のＯＮ時に１_,
ＯＦＦ時に０にセットされるものであり、この値の判定
によりＯＮ出力の切換直後か否かが判定される。

【００３１】即ち、フラグＦＳＣＶ０の値が０であると
きは、切換直後と判定してステップ53で切換経過後の時
間計測のためのカウンタＣＴＳＣＣを０にリセットした
後、また、フラグＦＳＣＶ０の値が１であるときは、２
回目以降であるからステップ53を飛ばしてステップ54へ
進み、前記カウンタＣＴＳＣＣをインクリメントする。

【００３２】ステップ55では、前記カウンタＣＴＳＣＣ
の値が所定値ＳＣＶＤＬＹ♯に達しているか否かを判定
し、達しているときはステップ56でフラグＦＳＣＶＤの
値を１にセットした後、また、達していないときはその
ままステップ57へ進み、既述したように前記フラグＦＳ
ＣＶ０を１にセットする。ここで、前記所定値ＳＣＶＤ
ＬＹ♯はスワール制御弁８が開動作指令を受けてから実
際の開動作が開始されてスワール強化が開始されるまで
の遅れ時間 (無駄時間) に見合って設定される。つま
り、所定値ＳＣＶＤＬＹ♯分以上前に開動作指令を受け
ているからスワール制御弁８の開動作が開始されている
と判断して基本点火時期に対する進角量の検索をスワー
ル制御弁８開時に対応して点火時期の進角量を設定した
マップを選択して行わせるのである。尚、該遅れ時間を
時間同期のＳＣＶＤＬＹ♯によって決定するのは、スワ
ール制御弁８が燃焼室に近いところにあるため、機関回
転速度Ｎによる相違は小さく、主としてスワール制御弁
８の開閉動作に固有の遅れ時間に起因するからである。

【００３３】ステップ58では、スワール制御弁８の吸気
状態変化割合ＳＣＡＤＭＰを所定量ΔＳＣＤずつ増大す
る。即ち、本実施例のようにスワール制御弁８をステッ
プ的に開閉する場合、無駄時間とランプ応答で近似でき
ることが実験的にも確かめられたので、開動作後の経過
時間に対して直線的に増大する値として決定する。ステ
ップ59では、前記スワール制御弁８の吸気状態変化割合
ＳＣＡＤＭＰが１を超えるか否かの判定を行い、達した
ときにはステップ60で１に固定してこのルーチンを終了
する。

【００３４】また、ステップ51で閉動作指令 (ＯＦＦ)
が出力されていると判定されたときも、開動作指令が出
力されているときと同様にして行われる。即ち、ステッ
プ61ではフラグＦＳＣＶ０の値を判定して１であれば、
閉動作指令の切換直後と判定してステップ62で閉動作指
令後の経過時間を計測するカウンタＣＴＳＣ０を０にリ
セットした後、２回目以降はそのままでステップ63に進
み、カウンタＣＴＳＣ０をインクリメントし、ステップ
64で該カウント値が所定値ＳＣＶＤＬ２♯に達したかの
判定を行い、達したときはステップ65でフラグＦＳＣＶ
Ｄを０にセットした後、そうでないときはそのままステ
ップ66へ進みフラグＦＳＣＶ０を０にセットし、ステッ
プ67で吸気状態変化割合ＳＣＡＤＭＰを所定量ΔＳＣＤ
ずつ漸減し、ステップ68で変化割合が０を下回るか否か
を判定し、下回ると判定されたときにはステップ69で０
に固定する。

【００３５】次に、上記のようにして求められたＥＧＲ
弁６及びスワール制御弁８の吸気状態変化割合に基づい
て、ＥＧＲ・非ＥＧＲの切換時及びスワール制御弁８の
開閉切換時の点火時期制御について説明する。まず、該
制御ルーチンの説明に先立ち、本制御に使用される各マ
ップ，テーブルについて説明する。基本点火時期ＡＶＤ
Ｈについては、アイドル時は機関回転速度Ｎによって区
分される領域毎に基本点火時期ＡＶＤＨを設定した２次
元テーブルＧＯＶが１つ用意される。また、非アイドル
時は、機関回転速度Ｎと基本燃料噴射量Ｔ_Pとをパラメ
ータとして区分される運転領域毎に基本点火時期ＡＶＤ
Ｈを設定した３次元マップＭＡＰがＥＧＲの有無に応じ
て２種類用意される。これは、ＥＧＲ率は運転条件に応
じて大きく異なり、ＥＧＲの有無による点火時期の要求
差もそれによって運転条件毎に異なってくるから、別々
のマップにしないとＭＢＴ (ベストトルク点火時期) の
実現が困難で、燃費改善効果を有効に引き出せなくなる
ためである。

【００３６】次に、スワール制御弁の開閉による点火時
期の要求差は、運転条件毎の傾向があると考えられる
が、３次元マップの多用を避けるため (メモリ容量の面
でも検索時間の点でも厳しい) 、機関回転速度Ｎに対し
て補正量を設定した２次元テーブルと、基本燃料噴射量
Ｔ_Pに対して補正量を設定した２次元テーブルとを用意
し、これらから検索された補正量の乗算で求めるように
する。尚、前記３次元マップＭＡＰにおける基本点火時
期ＡＶＤＨのデータは、リーン空燃比燃焼を目的として
スワール制御弁を設けているものなどでは、リーン空燃
比燃焼領域が広く、スワール制御弁が閉とされる場合の
方が多いため、該スワール制御弁が閉の状態に合わせて
設定される。その場合、スワール制御弁が閉の場合は、
補正は行わず、スワール制御弁が開の場合に前記基本点
火時期ＡＶＤＨより進角する補正を行わせるように前記
２次元テーブルには進角量を設定しておく。

【００３７】かかるマップ，テーブル等を用いて行われ
る点火時期制御ルーチンを図８，図９のフローチャート
に従って説明する。ステップ71では、基本点火時期の設
定を非アイドル用の基本燃料噴射量Ｔ_Pと機関回転速度
Ｎとをパラメータとする３次元マップで行うか、アイド
ル用の機関回転速度Ｎで区分された２次元テーブルＧＯ
Ｖで行うか、つまり非アイドルかアイドルかを判定し、
判別用のフラグＦＭＰＧＶの値をマップで行う場合は
１，テーブルＧＯＶで行う場合は０にセットする。

【００３８】ステップ72では、前記フラグＦＭＰＧＶの
値が切り換わったか否かを判定する。そして、フラグＦ
ＭＰＧＶの値が旧値ＦＭＰＧＶＯとの比較により切り換
わった、つまり非アイドル・アイドルが切り換えられた
と判定されたときには、ステップ73で前回計算時のフラ
グＦＥＧＲＤとＦＳＣＶＤとからＥＧＲの有無，スワー
ル制御弁８開閉については切換前の状態に対応させ、非
アイドル・アイドルの切換に応じたマップ切換だけを行
って基本点火時期ＡＤＶＨを算出し、この値により現在
記憶されている基本点火時期ＡＤＶＨの値を書き換え記
憶する。つまり、前回設定された基本点火時期ＡＶＤＨ
に対して非アイドル・アイドルの切換のみで変化する基
本点火時期ＡＶＤＨが算出される。同時に、ここでマッ
プ又はテーブルの検索済みであることを記すフラグＦＡ
１を１にセットする。

【００３９】また、前記ステップ72でフラグＦＭＰＧＶ
の値が切り換えられないと判定されたときは前記マップ
検索が行われなかったため、ステップ74で前記フラグＦ
Ａ１を０にセットする。ステップ75では、フラグＦＳＣ
ＶＤの値が切り換わったか否かを旧値ＦＳＣＶＤＯとの
比較で判定し、切り換わったと判定されたときにはステ
ップ76へ進み、前記フラグＦＡ１の値を判定し、０であ
るとき、つまり今回まだマップ・テーブルの参照が行わ
れていない場合にはステップ77へ進む。ステップ77では
前回計算時のフラグＦＥＧＲＤからＥＧＲの有無につい
ては切換前の状態に対応させ、非アイドル・アイドルの
状態については現在の状態に対応させて選択されたマッ
プ乃至テーブルにより基本点火時期ＡＶＤＨを検索し、
その上でスワール制御弁８の開閉切換に応じて前記２つ
の２次元テーブルで求めた補正量により補正を行って基
本点火時期ＡＤＶＨを算出し、この値で現在記憶されて
いる基本点火時期ＡＤＶＨの値を書き換え記憶する。ま
た、ここで、マップ・テーブルの参照が行われたことを
記すフラグＦＡ２を１にセットする。

【００４０】一方、ステップ76で前記フラグＦＡ１の値
が１と判定されたときは、ステップ73で設定された基本
点火時期ＡＶＤＨに対して、スワール制御弁８の開閉切
換による補正量を算出して補正を行い、同時にフラグＦ
Ａ２を０にセットする。前記ステップ77又はステップ78
を経た後ステップ79に進み、前記のようにして新たに算
出された基本点火時期ＡＶＤＨから現在記憶されている
基本点火時期ＡＶＤＨを減算してスワール制御弁８の開
閉切換による点火時期の段差ＤＳを算出する。即ち、こ
のステップ79の機能は、段差算出手段を構成する。

【００４１】次いでステップ80で、前記新たに算出され
た基本点火時期ＡＶＤＨで現在記憶されている基本点火
時期ＡＤＶＨの値を書き換え記憶した後、ステップ82へ
進む。一方、ステップ75でフラグＦＳＣＶＤの値が切り
換えられていないと判定されたときは、今回もまだマッ
プ・テーブルが参照されないのでステップ81でフラグＦ
Ａ２を０にした後、ステップ82へ進む。

【００４２】ステップ82では、前記フラグＦＡ１, ＦＡ
２が共に０であるか否かを判定する。そして、フラグＦ
Ａ１, ＦＡ２が共に０である場合は、今回まだマップ参
照が行われていないので、ステップ83へ進み、非アイド
ル・アイドル、ＥＧＲの有無、スワール制御弁８の開閉
の全てについて現在の状態に対応してマップ選択等を行
い基本点火時期ＡＤＶＨを算出した後、ステップ86へ進
む。

【００４３】一方、ステップ82で前記フラグＦＡ１, Ｆ
Ａ２の少なくとも一方が１であると判定された場合はス
テップ84へ進み、フラグＦＥＧＲＤの切換の有無を旧値
ＦＥＧＲＤとの比較で判定する。そして、切換有りと判
定されたときはステップ85へ進み、今回ステップ73又は
ステップ77で参照されたマップからの検索値とＥＧＲ有
無に切換に応じて切換選択されるマップからの検索値と
の差によって現在記憶されている最新の基本点火時期Ａ
ＶＤＨを補正して基本点火時期ＡＶＤＨを算出する。但
し、アイドル時はステップ73又はステップ77でアイドル
用の２次元テーブルが参照され、その場合はＥＧＲの有
無に関わらずマップの切換はないので、特に補正は必要
ない。

【００４４】ステップ86では、前記ステップ83又はステ
ップ85で補正して算出された最新の基本点火時期ＡＶＤ
Ｈから現在記憶されている基本点火時期ＡＤＶＨを減算
することにより、ＥＧＲ有無の切換による点火時期の段
差ＤＥを算出する。したがって、このステップ86の機能
も、段差算出手段を構成する。ステップ87では、前記最
新に算出された基本点火時期ＡＶＤＨで現在記憶されて
いる基本点火時期ＡＤＶＨの値を書き換え記憶し、その
後ステップ88へ進んで、現在の状態に対応した各フラグ
ＦＭＰＧＶ，ＦＳＣＶＤ，ＦＥＧＲＤの値を夫々次回の
演算に使用する旧値ＦＭＰＧＶＯ，ＦＳＣＶＤＯ，ＦＥ
ＧＲＤＯにセットする。

【００４５】また、ステップ84でフラグＦＥＧＲの切換
が無いと判定された場合は、基本点火時期ＡＶＤＨの変
更は必要がないので、そのままステップ88へ進み前記処
理を行う。ステップ89では、前記ステップ86で求めたＥ
ＧＲ有無切換による点火時期の段差ＤＥと、図６のルー
チンで算出したＥＧＲ弁６の切換による吸気状態変化割
合ＥＧＡＤＭＰとに基づいて切換時のＥＧＲの状態に応
じた点火時期繋ぎ補正量ＤＥＡＤＶを次式により算出す
る。即ち、このステップ89の機能は点火時期繋ぎ補正量
算出手段を構成する。

【００４６】ＤＥＡＤＶ＝ＤＥ× (１−ＥＧＡＤＭＰ) ステップ90では、前記ステップ79で求めたスワール制御
弁８開閉切換による点火時期の段差ＤＳと、図７のルー
チンで算出したスワール制御弁８の開閉切換による吸気
状態変化割合ＳＣＡＤＭＰとに基づいて切換時のスワー
ル制御弁８開度に応じた点火時期繋ぎ補正量ＤＳＡＤＶ
を次式により算出する。したがって、このステップ90の
機能も点火時期繋ぎ補正量算出手段を構成する。

【００４７】ＤＳＡＤＶ＝ＤＳ×(１−ＳＣＡＤＭＰ) ステップ91では、これらＥＧＲ状態，スワール制御弁８
開度状態を考慮してこれらの切換時における点火時期Ｍ
ＡＤＡＶＤを次式により算出する。即ち、このステップ
91の機能が、切換時用点火時期算出手段を構成する。ＭＡＤＡＤＶ＝ＡＤＶＨ＋ＤＥＡＤＶ＋ＤＳＡＤＶステップ92では、その他の補正 (電気負荷の有無等) を
行って最終的な点火時期ＡＤＶを求め、該点火時期ＡＤ
Ｖをセットすることにより、当該点火時期に点火を行わ
せる。

【００４８】以上のように、本実施例ではＥＧＲの有
無，スワール制御弁の開閉の切換時において、これらの
切換途中の吸気状態変化割合を把握し、該吸気状態変化
割合に対して比例的な変化量で点火時期を変化させて切
換後に適合する点火時期に滑らかに繋ぐことができるた
め、切換中においてもＥＧＲの程度，スワールの程度に
適切に対応した点火時期に制御することができ、機関の
運転性や排気浄化性能を可及的に良好に維持することが
できるものである。

【００４９】図10は、ＥＧＲの有無の切換指令が出力さ
れてからのＥＧＲ制御と遅れによる実際の吸気状態変化
割合ＥＧＡＤＭＡとの関係を示し、図11は該吸気状態変
化割合ＥＧＡＤＭＡと基本点火時期ＡＶＤＨの関係を示
す。ところで、本実施例では、ＥＧＲ用とスワール制御
弁用とで点火時期繋ぎ補正量が異なるので、分離して計
算する必要があり、そのためには点火時期段差ＤＥとＤ
Ｓとを分離して求める必要がある。その場合、ＢＧＪ１
回のジョブで１回のみマップ検索を行うようにすると、
ＥＧＲの有無とスワール制御弁の開閉が同時に切り換え
られた場合には、ＤＥとＤＳとを分離して求めることが
できなくなる。その点、本実施例のようにＢＧＪ１回の
ジョブで各切換に応じて必要なマップからの検索により
基本点火時期ＡＤＶＨを複数回求めることで、その変化
量によりＤＥとＤＳとを分離して求めることができ、ま
た、フラグＦＡ１, ＦＡ２を用いてマップの検索値を共
用できる場合は、検索を省略できるようにしたので、必
要最小限の時間で点火時期を算出できる。

【００５０】また、本実施例では、ＥＧＲの有無による
切換, スワール制御弁の開閉切換に適用したが、従来例
で示したような空燃比の切換による点火時期切換にも適
用できることはいうまでもない。また、ＥＧＲについて
は、完全な有無の切換のみならず、ＥＧＲ弁開度のある
程度以上大きな変化に対しても行っても有効である。

【００５１】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、吸気状態可変手段により吸気状態を変化させたとき
に、点火時期が実際の吸気状態の変化程度に応じて最適
に設定され、切換時における燃費を改善できると共に、
トルク段差を伴うことのない良好な運転性が得られる。

【００５２】また、吸気状態可変手段が切換指令信号を
受けてからの無駄時間と、直線的動作の応答遅れ、又は
１次遅れを与えて吸気状態変化割合を算出することによ
り、吸気状態の変化割合を精度良く算出することができ
る。特に、吸気状態可変手段が吸気系に排気を還流する
手段である場合は、無駄時間を回転区間で与えると共
に、回転同期で加重平均による１次遅れを与えることで
適切に吸気状態変化割合を算出できる。

【００５３】また、吸気状態可変手段が吸気ポートに備
えられたスワール制御弁又は遮断弁である場合は、無駄
時間を定められた時間同期で与えると共に、時間同期の
直線的動作の応答遅れを与えることで適切に吸気状態変
化割合を算出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成・機能を示すブロック図。

【図２】本発明の一実施例の構成を示す図。

【図３】同上実施例のＥＧＲ制御ルーチンを示すフロー
チャート。

【図４】同上実施例のＥＧＲダンパ係数ＥＧＲＤＭＰの
設定ルーチンを示すフローチャート。

【図５】同上実施例のスワール制御弁の開閉制御ルーチ
ンを示すフローチャート。

【図６】同上実施例のＥＧＲ弁の吸気状態変化割合算出
ルーチンを示すフローチャート。

【図７】同上実施例のスワール制御弁の開閉切換時の吸
気状態変化割合を算出するルーチンを示すフローチャー
ト。

【図８】同上実施例の点火時期制御ルーチンの前段を示
すフローチャート。

【図９】同じく点火時期制御ルーチンの後段を示すフロ
ーチャート。

【図10】同上実施例においてＥＧＲの有無の切換指令が
出力されてからのＥＧＲ制御と遅れによる実際の吸気状
態変化割合ＥＧＡＤＭＡとの関係を示すタイムチャー
ト。

【図11】同じく吸気状態変化割合ＥＧＡＤＭＡと基本点
火時期ＡＶＤＨの関係を示すフローチャート。

【符号の説明】

１内燃機関２吸気通路４排気通路５ＥＧＲ通路６ＥＧＲ弁７コントロールユニット８スワール制御弁９点火栓

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＦ０２Ｐ 5/15 Ｂ (56)参考文献特開平４−109075（ＪＰ，Ａ) 特開平５−302540（ＪＰ，Ａ) 特開平１−203641（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02P 5/15 F02D 43/00 301 F02M 25/07 550

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の吸気の状態を可変する吸気状態
可変手段と、前記吸気状態可変手段の切換時における吸気状態の変化
割合を算出する吸気状態変化割合算出手段と、前記吸気状態可変手段の切換前後に夫々適合する点火時
期を算出する切換前後点火時期算出手段と、前記吸気状態可変手段の切換に伴う適合点火時期の段差
量を算出する段差量算出手段と、前記吸気状態可変手段の切換時に前記段差量算出手段で
算出された適合点火時期の段差量と前記吸気状態変化割
合算出手段によって算出された吸気状態変化割合とに基
づいて切換開始から切換完了までの点火時期繋ぎ補正量
を算出する点火時期繋ぎ補正量算出手段と、前記切換前後点火時期算出手段で算出された点火時期と
前記点火時期繋ぎ補正量算出手段によって算出された点
火時期繋ぎ補正量とに基づいて前記吸気状態可変手段の
切換開始から切換完了までの点火時期を算出する切換時
用点火時期算出手段と、を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の点火時期
制御装置。
【請求項２】前記吸気状態変化割合算出手段は、前記吸
気状態可変手段からの切換指令信号を受けて、少なくと
も無駄時間と、直線的動作の応答遅れ、又は１次遅れを
与えて吸気状態変化割合を算出することを請求項１に記
載の特徴とする内燃機関の点火時期制御装置。
【請求項３】前記吸気状態可変手段は吸気系に排気を還
流する手段であり、前記無駄時間を回転区間で与えると
共に、同じく回転同期で加重平均による１次遅れを与え
ることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の点火時
期制御装置。
【請求項４】前記吸気状態可変手段は吸気ポートに備え
られたスワール制御弁又は遮断弁であり、前記無駄時間
を定められた時間同期で与えると共に、同じく時間同期
の直線的動作の応答遅れを与えることを特徴とする請求
項２に記載の内燃機関の点火時期制御装置。