JP3393626B2 - 内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の安定性を維
持しつつ排気浄化触媒の活性化を促進する技術に関す
る。
持しつつ排気浄化触媒の活性化を促進する技術に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】排気浄化性能を改善するためには、触媒
を始動後早期に活性化させることが必要である。そのた
め、始動後、点火時期を遅らせて未燃焼ガスを排出させ
て排気通路内での再燃焼熱を生成させ、その反応熱によ
り触媒を早期に活性化するようにしたものがある。
を始動後早期に活性化させることが必要である。そのた
め、始動後、点火時期を遅らせて未燃焼ガスを排出させ
て排気通路内での再燃焼熱を生成させ、その反応熱によ
り触媒を早期に活性化するようにしたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記点
火時期の遅角補正量を大きくとると、燃焼自体が不完全
になり、サージや回転速度変動を生じ、運転性悪化を引
き起こすため、大幅に遅角補正することには限界があっ
た。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、機関の回転速度変動を抑制しつつ、排気浄化触
媒の活性化を促進できるようにした内燃機関の点火時期
制御装置を提供することを目的とする。
火時期の遅角補正量を大きくとると、燃焼自体が不完全
になり、サージや回転速度変動を生じ、運転性悪化を引
き起こすため、大幅に遅角補正することには限界があっ
た。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、機関の回転速度変動を抑制しつつ、排気浄化触
媒の活性化を促進できるようにした内燃機関の点火時期
制御装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１の発
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、排気通路に排気浄化触媒を備えた内燃機関の点火
時期制御装置において、機関回転速度を検出する機関回
転速度検出手段と、機関回転速度の変動分を検出する回
転速度変動検出手段と、始動後所定時間の間において前
記検出された機関回転速度の変動分の中、機関の運転性
に影響を与える所定の低周波成分を抽出する低周波成分
抽出手段と、前記始動後所定時間の間において前記抽出
された低周波成分の機関回転速度の変動分が所定未満に
保たれる限界まで点火時期を遅角制御する点火時期遅角
制御手段と、を備えたことを特徴とする。
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、排気通路に排気浄化触媒を備えた内燃機関の点火
時期制御装置において、機関回転速度を検出する機関回
転速度検出手段と、機関回転速度の変動分を検出する回
転速度変動検出手段と、始動後所定時間の間において前
記検出された機関回転速度の変動分の中、機関の運転性
に影響を与える所定の低周波成分を抽出する低周波成分
抽出手段と、前記始動後所定時間の間において前記抽出
された低周波成分の機関回転速度の変動分が所定未満に
保たれる限界まで点火時期を遅角制御する点火時期遅角
制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００５】また、請求項２の発明に係る装置は、図２
に示すように、排気通路に排気浄化触媒を備えた内燃機
関の点火時期制御装置において、機関の燃焼圧状態を検
出する燃焼圧検出手段と、機関の燃焼圧の変動分を検出
する燃焼圧変動検出手段と、始動後所定時間の間におい
て前記検出された燃焼圧の変動分の中、機関の運転性に
影響を与える所定の低周波成分を抽出する低周波成分抽
出手段と、前記始動後所定時間の間において前記抽出さ
れた低周波成分の燃焼圧の変動分が所定未満に保たれる
限界まで点火時期を遅角制御する点火時期遅角制御手段
と、を備えたことを特徴とする。
に示すように、排気通路に排気浄化触媒を備えた内燃機
関の点火時期制御装置において、機関の燃焼圧状態を検
出する燃焼圧検出手段と、機関の燃焼圧の変動分を検出
する燃焼圧変動検出手段と、始動後所定時間の間におい
て前記検出された燃焼圧の変動分の中、機関の運転性に
影響を与える所定の低周波成分を抽出する低周波成分抽
出手段と、前記始動後所定時間の間において前記抽出さ
れた低周波成分の燃焼圧の変動分が所定未満に保たれる
限界まで点火時期を遅角制御する点火時期遅角制御手段
と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】始動後所定期間、点火時期が遅角補正されると
未燃焼ガスの排出量が増大して排気通路内での再燃焼熱
が生成し、その反応熱により触媒を早期に活性化する。
一方、機関回転速度又は燃焼圧の変動分が検出され、か
つ、該変動分の中、機関の運転性に影響を与える所定の
低周波成分が抽出され、該抽出された変動分が所定の限
界未満に保たれる範囲内で前記点火時期の遅角補正が行
われるため、安定した運転状態を維持しつつ触媒の早期
活性化を図れる。
未燃焼ガスの排出量が増大して排気通路内での再燃焼熱
が生成し、その反応熱により触媒を早期に活性化する。
一方、機関回転速度又は燃焼圧の変動分が検出され、か
つ、該変動分の中、機関の運転性に影響を与える所定の
低周波成分が抽出され、該抽出された変動分が所定の限
界未満に保たれる範囲内で前記点火時期の遅角補正が行
われるため、安定した運転状態を維持しつつ触媒の早期
活性化を図れる。
【０００７】
【実施例】以下に本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。一実施例の構成を示す図３において、内燃機関１に
は、エアクリーナ２，吸気ダクト３，スロットルチャン
バ４及び吸気マニホールド５を介して空気が吸入され
る。
る。一実施例の構成を示す図３において、内燃機関１に
は、エアクリーナ２，吸気ダクト３，スロットルチャン
バ４及び吸気マニホールド５を介して空気が吸入され
る。
【０００８】吸気ダクト３には、エアフローメータ６が
設けられていて、吸入空気流量Ｑを検出する。スロット
ルチャンバ４には図示しないアクセルペダルと連動する
スロットル弁７が設けられていて、吸入空気流量Ｑを制
御する。吸気マニホールド５には、気筒毎に燃料噴射手
段として電磁式の燃料噴射弁８が設けられていて、図示
しない燃料ポンプから圧送されプレッシャレギュレータ
により所定の圧力に制御される燃料を噴射供給する。
設けられていて、吸入空気流量Ｑを検出する。スロット
ルチャンバ４には図示しないアクセルペダルと連動する
スロットル弁７が設けられていて、吸入空気流量Ｑを制
御する。吸気マニホールド５には、気筒毎に燃料噴射手
段として電磁式の燃料噴射弁８が設けられていて、図示
しない燃料ポンプから圧送されプレッシャレギュレータ
により所定の圧力に制御される燃料を噴射供給する。
【０００９】また、機関１の排気通路９には、空燃比フ
ィードバック制御のために排気中の酸素濃度に基づいて
空燃比を検出する空燃比センサ10が装着されると共に、
排気浄化触媒 (三元触媒) 11が介装されている。また、
機関の各気筒のクランク角位相差( 例えば、４気筒機関
では180 °) 毎に基準信号ＲＥＦを出力すると共に単位
角 (例えば１°) 毎に単位角信号ＰＯＳを出力する機関
回転速度検出手段としてのクランク角センサ12，各気筒
の例えば点火栓13と共に締結されて当該気筒の燃焼圧
(筒内圧) を検出する燃焼圧検出手段としての燃焼圧セ
ンサ14が設けられ、これらからの検出信号は、マイクロ
コンピュータ内蔵のコントロールユニット15に出力さ
れ、コントロールユニット15は、これら検出信号に基づ
いて以下のように機関の回転速度又は燃焼圧の変動状態
を検出しつつ、該変動が所定未満に保たれる限界まで、
点火時期を遅角補正制御する。尚、回転速度変動検出手
段，燃焼圧変動検出手段，点火時期遅角制御手段につい
ては、コントロールユニット15がソフトウエアの機能に
よって備える。
ィードバック制御のために排気中の酸素濃度に基づいて
空燃比を検出する空燃比センサ10が装着されると共に、
排気浄化触媒 (三元触媒) 11が介装されている。また、
機関の各気筒のクランク角位相差( 例えば、４気筒機関
では180 °) 毎に基準信号ＲＥＦを出力すると共に単位
角 (例えば１°) 毎に単位角信号ＰＯＳを出力する機関
回転速度検出手段としてのクランク角センサ12，各気筒
の例えば点火栓13と共に締結されて当該気筒の燃焼圧
(筒内圧) を検出する燃焼圧検出手段としての燃焼圧セ
ンサ14が設けられ、これらからの検出信号は、マイクロ
コンピュータ内蔵のコントロールユニット15に出力さ
れ、コントロールユニット15は、これら検出信号に基づ
いて以下のように機関の回転速度又は燃焼圧の変動状態
を検出しつつ、該変動が所定未満に保たれる限界まで、
点火時期を遅角補正制御する。尚、回転速度変動検出手
段，燃焼圧変動検出手段，点火時期遅角制御手段につい
ては、コントロールユニット15がソフトウエアの機能に
よって備える。
【００１０】図４は、機関の回転速度変動を所定未満に
維持しつつ点火時期遅角補正制御を行う第１の実施例を
示すフローチャートである。ステップ (図ではＳと記
す。以下同様) １では、機関始動直後か否かを判定す
る。始動直後と判定された場合は、ステップ２へ進んで
始動後の経過時間を計測するタイマをインクリメントす
る。
維持しつつ点火時期遅角補正制御を行う第１の実施例を
示すフローチャートである。ステップ (図ではＳと記
す。以下同様) １では、機関始動直後か否かを判定す
る。始動直後と判定された場合は、ステップ２へ進んで
始動後の経過時間を計測するタイマをインクリメントす
る。
【００１１】ステップ３では、前記始動後経過時間が所
定時間ＴO 以内か否かを判定する。所定時間以内と判定
された場合はステップ４へ進み、前記クランク角センサ
９からの信号に基づいて基準信号ＲＥＦの周期の逆数に
比例する値として又は所定時間内の単位信号ＰＯＳの入
力回数に比例する値として機関回転速度Ｎを演算する。
定時間ＴO 以内か否かを判定する。所定時間以内と判定
された場合はステップ４へ進み、前記クランク角センサ
９からの信号に基づいて基準信号ＲＥＦの周期の逆数に
比例する値として又は所定時間内の単位信号ＰＯＳの入
力回数に比例する値として機関回転速度Ｎを演算する。
【００１２】ステップ５では、前記機関回転速度Ｎの変
動分ΔＮを所定周期毎の差分から演算する。ステップ６
では、前記回転変動分ΔＮの中、運転性に影響を与える
低周波成分(例えば２Hz〜10Hz) を低周波フィルター演
算によって分別する。ステップ７では、前記分別された
回転速度変動分ΔＮを所定値と比較し、所定値未満のと
きは、ステップ８へ進み、所定値以上のときはステップ
９へ進む。
動分ΔＮを所定周期毎の差分から演算する。ステップ６
では、前記回転変動分ΔＮの中、運転性に影響を与える
低周波成分(例えば２Hz〜10Hz) を低周波フィルター演
算によって分別する。ステップ７では、前記分別された
回転速度変動分ΔＮを所定値と比較し、所定値未満のと
きは、ステップ８へ進み、所定値以上のときはステップ
９へ進む。
【００１３】ステップ８では、点火時期ＡＤＶを所定量
ΔＡＤＶだけ遅角補正する。また、ステップ９では、点
火時期ＡＤＶを所定量ΔＡＤＶだけ進角補正する。ステ
ップ10では、このようにして補正された点火時期ＡＤＶ
をセットする。これにより、所定の点火時期ＡＤＶにお
いて点火が行われる。また、ステップ３で始動後所定時
間ＴO を経過していると判定されたときは、点火時期補
正を行うことなく、このルーチンを終了する。
ΔＡＤＶだけ遅角補正する。また、ステップ９では、点
火時期ＡＤＶを所定量ΔＡＤＶだけ進角補正する。ステ
ップ10では、このようにして補正された点火時期ＡＤＶ
をセットする。これにより、所定の点火時期ＡＤＶにお
いて点火が行われる。また、ステップ３で始動後所定時
間ＴO を経過していると判定されたときは、点火時期補
正を行うことなく、このルーチンを終了する。
【００１４】このようにすれば、機関の始動後所定時間
Ｔの間は、機関の回転速度変動が所定未満に保たれる限
界まで点火時期が遅角補正されるため、安定した運転状
態を維持しつつ可及的に点火時期を遅角補正することに
よって、排気中の未燃焼成分(ＨＣ) を増大させて排気
通路９にて再燃焼させ、その反応熱で排気浄化触媒10の
活性化を可及的に促進でき、以て、始動後短時間で排気
浄化触媒10による排気浄化性能を十分に高めることがで
きる。
Ｔの間は、機関の回転速度変動が所定未満に保たれる限
界まで点火時期が遅角補正されるため、安定した運転状
態を維持しつつ可及的に点火時期を遅角補正することに
よって、排気中の未燃焼成分(ＨＣ) を増大させて排気
通路９にて再燃焼させ、その反応熱で排気浄化触媒10の
活性化を可及的に促進でき、以て、始動後短時間で排気
浄化触媒10による排気浄化性能を十分に高めることがで
きる。
【００１５】図４は、燃焼圧変動を所定未満に維持しつ
つ点火時期遅角補正制御を行う第１の実施例を示すフロ
ーチャートである。ステップ11では、機関始動直後か否
かを判定する。始動直後と判定された場合は、ステップ
12へ進んで始動後の経過時間を計測するタイマをインク
リメントする。
つ点火時期遅角補正制御を行う第１の実施例を示すフロ
ーチャートである。ステップ11では、機関始動直後か否
かを判定する。始動直後と判定された場合は、ステップ
12へ進んで始動後の経過時間を計測するタイマをインク
リメントする。
【００１６】ステップ13では、前記始動後経過時間が所
定時間ＴO 以内か否かを判定する。所定時間以内と判定
された場合はステップ14へ進み、前記燃焼圧センサ12か
らの信号から燃焼圧Ｐｅを読み込む。ステップ15では、
前記燃焼圧Ｐｅの変動分ΔＰｅを演算する。ステップ16
では、前記燃焼圧変動分ΔＰｅの中、運転性に影響を与
える低周波成分 (例えば２Hz〜10Hz) を低周波フィルタ
ー演算によって分別する。
定時間ＴO 以内か否かを判定する。所定時間以内と判定
された場合はステップ14へ進み、前記燃焼圧センサ12か
らの信号から燃焼圧Ｐｅを読み込む。ステップ15では、
前記燃焼圧Ｐｅの変動分ΔＰｅを演算する。ステップ16
では、前記燃焼圧変動分ΔＰｅの中、運転性に影響を与
える低周波成分 (例えば２Hz〜10Hz) を低周波フィルタ
ー演算によって分別する。
【００１７】ステップ17では、前記分別された燃焼圧変
動分ΔＰｅを所定値と比較し、所定値未満のときは、ス
テップ18へ進み、所定値以上のときはステップ19へ進
む。ステップ18では、点火時期ＡＤＶを所定量ΔＡＤＶ
だけ遅角補正する。また、ステップ19では、点火時期Ａ
ＤＶを所定量ΔＡＤＶだけ進角補正する。ステップ20で
は、このようにして補正された点火時期ＡＤＶをセット
する。これにより、所定の点火時期ＡＤＶにおいて点火
が行われる。
動分ΔＰｅを所定値と比較し、所定値未満のときは、ス
テップ18へ進み、所定値以上のときはステップ19へ進
む。ステップ18では、点火時期ＡＤＶを所定量ΔＡＤＶ
だけ遅角補正する。また、ステップ19では、点火時期Ａ
ＤＶを所定量ΔＡＤＶだけ進角補正する。ステップ20で
は、このようにして補正された点火時期ＡＤＶをセット
する。これにより、所定の点火時期ＡＤＶにおいて点火
が行われる。
【００１８】また、ステップ11で始動後所定時間ＴO を
経過していると判定されたときは、点火時期補正を行う
ことなく、このルーチンを終了する。このようにすれ
ば、前記第１の実施例と同様、機関の始動後所定時間Ｔ
の間は、機関の燃焼圧変動が所定未満に保たれる限界ま
で点火時期が遅角補正されるため、安定した運転状態を
維持しつつ可及的に点火時期を遅角補正することによっ
て、排気中の未燃焼成分 (ＨＣ) を増大させて排気通路
９にて再燃焼させ、その反応熱で排気浄化触媒10の活性
化を可及的に促進でき、以て、始動後短時間で排気浄化
触媒10による排気浄化性能を十分に高めることができ
る。
経過していると判定されたときは、点火時期補正を行う
ことなく、このルーチンを終了する。このようにすれ
ば、前記第１の実施例と同様、機関の始動後所定時間Ｔ
の間は、機関の燃焼圧変動が所定未満に保たれる限界ま
で点火時期が遅角補正されるため、安定した運転状態を
維持しつつ可及的に点火時期を遅角補正することによっ
て、排気中の未燃焼成分 (ＨＣ) を増大させて排気通路
９にて再燃焼させ、その反応熱で排気浄化触媒10の活性
化を可及的に促進でき、以て、始動後短時間で排気浄化
触媒10による排気浄化性能を十分に高めることができ
る。
【００１９】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、始動後所定時間の間に、機関の運転性に影響を与え
る所定の低周波成分の機関回転速度変動分又は燃焼圧変
動分が所定未満に保たれる限界まで点火時期を遅角補正
する構成としたため、運転の安定性を良好に維持しつ
つ、排気浄化触媒の活性化を可及的に促進でき、以て、
始動後短時間で高い排気浄化性能を得ることができるも
のである。
ば、始動後所定時間の間に、機関の運転性に影響を与え
る所定の低周波成分の機関回転速度変動分又は燃焼圧変
動分が所定未満に保たれる限界まで点火時期を遅角補正
する構成としたため、運転の安定性を良好に維持しつ
つ、排気浄化触媒の活性化を可及的に促進でき、以て、
始動後短時間で高い排気浄化性能を得ることができるも
のである。
【図１】請求項１に係る発明の構成・機能を示すブロッ
ク図。
ク図。
【図２】請求項２に係る発明の構成・機能を示すブロッ
ク図。
ク図。
【図３】請求項１, ２に係る発明に共通する実施例のハ
ードウエアを示す図。
ードウエアを示す図。
【図４】請求項１に係る発明の実施例の点火時期制御を
示すフローチャート。
示すフローチャート。
【図５】請求項２に係る発明の実施例の点火時期制御を
示すフローチャート。
示すフローチャート。
１ 内燃機関
11 排気浄化触媒
12 クランク角センサ
13 点火栓
14 燃焼圧センサ
15 コントロールユニット
Claims (2)
- 【請求項１】排気通路に排気浄化触媒を備えた内燃機関
の点火時期制御装置において、 機関回転速度を検出する機関回転速度検出手段と、 機関回転速度の変動分を検出する回転速度変動検出手段
と、始動後所定時間の間において 前記検出された機関回転速
度の変動分の中、機関の運転性に影響を与える所定の低
周波成分を抽出する低周波成分抽出手段と、前記始動後所定時間の間において 抽出された低周波成分
の機関回転速度の変動分が所定未満に保たれる限界まで
点火時期を遅角制御する点火時期遅角制御手段と、 を備え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】排気通路に排気浄化触媒を備えた内燃機関
の点火時期制御装置において、 機関の燃焼圧状態を検出する燃焼圧検出手段と、 機関の燃焼圧の変動分を検出する燃焼圧変動検出手段
と、始動後所定時間の間において 前記検出された燃焼圧の変
動分の中、機関の運転性に影響を与える所定の低周波成
分を抽出する低周波成分抽出手段と、前記始動後所定時間の間において 抽出された低周波成分
の燃焼圧の変動分が所定未満に保たれる限界まで点火時
期を遅角制御する点火時期遅角制御手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22373794A JP3393626B2 (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
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| DE19534776A DE19534776C2 (de) | 1994-09-19 | 1995-09-19 | Zündzeitpunktsteuer-Vorrichtung und -Verfahren für einen Motor mit innerer Verbrennung und Abgasreinigungskatalysator |
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