JPH01216074A - 可変圧縮比型内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、機関運転条件に応じて圧縮比が可変制御さ
れる可変圧縮比型内燃機関の点火時期制御装置に関する
。

従来の技術 低負荷時における熱効率の向上と高負荷時におけるノッ
キングの抑制との両立などを図るために、従来から種々
の可変圧縮比型内燃機関が提案されている。例えば、実
開昭５８−２５６３７号公報には、各気筒のピストンを
、インチピストンとアウタピストンとの二重構造とし、
インチピストンに対しアウタピストンを上下動させるこ
とで圧縮比を変化させるようにした圧縮比可変機構が、
また特開昭６０−２３０５４８号公報には、シリンダヘ
ッドに副シリングを形成し、該副シリンダ内の副ピスト
ンを上下動させることで圧縮比を変化させるようにした
圧縮比可変機構がそれぞれ記載されている。

この可変圧縮比型内燃機関においては、上記圧縮比可変
機構は機関運転条件、主に負荷に応じて切り換え制御さ
れ、一般に、低負荷領域では高圧縮比（以下、高εと略
記する）状態に、高負荷領域では低圧縮比（以下、低ε
と略記する）状態に制御される。

一方、内燃機関の点火時期は例えば機関回転数と負荷と
をパラメータとしたデータマツプに基づいて制御される
が、可変圧縮比型内燃機関にあっては、上記データマツ
プにおけるデータつまり最適点火時期は、当然のことな
がら、そのときの圧縮比を前提として要求点火時期に添
うように予め決定されている。つまり、低ε状態では、
高ε状態の場合よりも、ある程度点火時期を進角させる
ことが可能であるので、機関運転条件の低ε領域（低ε
に制御される領域、つまり概ね高負荷状態）では点火時
期が全体として進み側の特性に、′また高ε領域（高ε
に制御される領域、つまり概ね低負荷状態）では、全体
として遅れ側の特性に設定される。第２図は、ある機関
回転数において負荷に対応して設定された基本点火時期
特性（これは要求点火時期特性に略等しい）の−例を圧
縮比特性とともに示したものである。すなわち、上記基
本点火時期特性は、低ε用の要求点火時期特性と高ε用
の要求点火時期特性とを圧縮比切り換え点でつないだよ
うな形の特性となっている。

従って、内燃機関の加速時には、圧縮比の切り換えに伴
い点火時期特性は第１２図に示すように高ε用の特性か
ら低ε用の特性へと切り換えられ、点火時期がステップ
状に変化する。また逆に減速時には、低ε用の特性から
高ε用の特性へと切り換えられ、やはり点火時期がステ
ップ状に変化することになる。

発明が解決しようとする課題 上記のように可変圧縮比型内燃機関の点火時期は、圧縮
比が所定値に安定的に保たれていることを前提として設
定されている。

しかしながら、油圧等によって作動する圧縮比可変機構
が、高ε状態から低ε状態へ、あるいは低ε状態から高
ε状態へ完全に移行するには、第１２図に示すように、
運転条件が変化してからある程度の時間が必要である。

従って、内燃機関の過渡時には、特性の切り換えに伴う
点火時期の変化に圧縮比変化が追従できない。この結果
、例えば加速時には、−時的に点火時期が進みすぎた状
態となり、強度のノッキングを生じる虞れがある。また
減速時には、−時的に点火時期が遅れすぎた状態となり
、出力の低下や運転性の悪化を招く虞れがある。

ところで、内燃機関の実際の圧縮比は、内燃機関側々の
組み立て誤差やシリンダへラドガスケットの厚さのバラ
ツキ等によって若干具なる場合がある。また、同一内燃
機関において、各気筒毎に圧縮比が若干具なっている場
合もある。このような場合には、上述した加速時あるい
は減速時に生じる点火時期の進みすぎや遅れすぎの程度
は、−定のものとはならない。例えば、高負荷時におけ
る実際の圧縮比が所期の低ε状−よりも高い場合には、
加速時における進みすぎの程度が大となり、逆に所期の
低ε状態よりも低い場合には加速時における進みすぎの
程度が小さくなる。

従って、加速、減速の過渡時に単に一定の補正を加える
だけでは、このような点火時期の一時的なずれを十分に
解消することができない。

課題を解決するための手段 この発明は、上記のような課題を解決するためになされ
たもので、過渡時における圧縮比変化の出発点および到
達点となる高負荷、低負荷両条件下での実際の圧縮比を
夫々の条件下での実際の点火時期から推定し、その実際
の圧縮比のばらつきを考慮したかたちで過渡時初期の点
火時期を補正するようにしたものである。すなわち、こ
の発明に係る可変圧縮比型内燃機関の点火時期制御装置
は、第１図に示すように、機関運転条件に応じて圧縮比
が可変制御される可変圧縮比型内燃機関において、機関
のノッキングの有無を検出するノッキング検出手段ｌと
、ノッキング無しのときに選択され、かつ点火時期をＭ
ＢＴ点に制御するＭＢ。

Ｔ制御手段２と、ノッキング有りのときに選択され、か
つ点火時期をノッキング発生限界に制御するノッキング
制御手段３と、機関定常時の点火時期から高負荷条件下
での実際の圧縮比ならびに低負荷条件下での実際の圧縮
比を推定する圧縮比検出手段４と、この両圧縮比の差に
基づいて過渡時の初期補正量を設定する補正量設定手段
５と、機関過渡状態を検出する過渡検出手段６と、この
過渡検出時に上記初期補正量に基づいて点火時期を補正
する補正手段７とを備えて構成されている。

作用 ノッキング発生が上記ノッキング検出手段ｌによって検
出されると、上記ノッキング制御手段３によって点火時
期が徐々に遅角補正される結果、最終的に点火時期はノ
ッキング発生限界に保たれる。また、ノッキングが発生
していない状況では、上記ＭＢＴ制御手段２によって点
火時期は最終的にＭＢＴ点（最大トルクを得るための最
小進角位置）に保たれる。つまり、内燃機関が定常状態
であれば、点火時期は常にＭＢＴ点もしくはノッキング
発生限界に維持される。なお、この種のＭＢＴ制御やノ
ッキング制御は、特開昭５８−８２０７４号公報、特開
昭６２−９６７７９号公報等によって公知である。

そして、こ６ときの点火時期は、実際の圧縮比に１って
変化する。つまり、圧縮比が高ければ比較的遅角側に、
圧縮比が低ければ比較的進角側に位置することになる。

従って、そのときの運転条件に対応した基準の点火時期
と実際の点火時期との関係から、実際の圧縮比を推定す
ることができる。詳しくは、高負荷条件下での点火時期
に基づいて高負荷条件下での実際の圧縮比が、低負荷条
件下での点火時期に基づいて低負荷条件下での実際の圧
縮比が推定される。

そして、この高負荷条件下での実際の圧縮比ε、と低負
荷条件下での実際の圧縮比ε、との差（Δε＝ε、−ε
ｌ）が求められ、上記補正量設定手段５では、この差Δ
εが小であるほど初期補正量が大きく与えられる。補正
手段７では、上記初期補正量に基づいて加速時には遅角
側へ、減速時には進角側への補正を行うのである。

すなわち、高負荷条件下における実際の圧縮比が所定値
よりも高い場合には、要求点火時期は第１１図、１２図
に符号Ｂとして示すように基本点火時期よりも若干遅角
側に位置する。逆に所定値よりも実際の圧縮比が低い場
合には、要求点火時期はＢ″として示すように進角側に
位置する。従って、加速時を考えると、加速後の要求点
火時期がＢである前者の場合には、遅角側への初期補正
量を大きく与えてやる必要があり、逆に加速後の要求点
火時期がＢ゛である後者の場合には、初期補正量が小さ
くてすむ。

また以上は加速前の低負荷時における圧縮比が所定値に
ある場合の要求であり、例えば低負荷条件下での実際の
圧縮比が所定値よりも高ければ、加速前における実際の
点火時期はノッキング制御ならびにＭＢＴ制御によって
第１１．１２図に符号Ａとして示すように基本点火時期
よりも若干遅角側に制御されている。そのため、高負荷
条件下での実際の圧縮比が高くて要求点火時期がＢの状
態にあっても、初期補正量は圧縮比が正規の圧縮比変化
を示す場合と同程度に与えてやれば良い。

また、低負荷条件下での実際の圧縮比が高くて加速前の
点火時期がＡの位置にあり、かつ加速後の要求点火時期
がＢ゛の位置にある場合には、補正量を一層小さなもの
としなければならない。逆に、加速前の低負荷条件下に
おける圧縮比が所定値よりも低く、ノッキング制御、Ｍ
ＢＴ制御によって、点火時期がＡｏの位置に制御されて
いる場合には、加速時の初期補正量を全体として大きく
与えてやる必要がある。

要するに、加速前である低負荷条件下での実際の圧縮比
と加速後である高負荷条件下での実際の圧縮比との差Δ
εが小さいほど大きな初期補正量を与えてやれば、内燃
機関の要求に一層適した点火時期補正が行えるのである
。

なお、減速時についても全く同様であり、圧縮比差Δε
が小であるほど大きな初期補正量を与える必要がある。

実施例 第２図は、この発明に係る可変圧縮比型内燃機関の゛点
火時期制御装置の一実施例を示す構成説明図である。

同図において、１１は一例として直列４気筒の可変圧縮
比型内燃機関を示しており、この内燃機関１１は、例え
ば各気筒のピストン部分に後述する圧縮比可変機構を備
えている。

また、＃Ｉ〜＃４気筒のノッキング発生を個別に検出す
るために、上記内燃機関１１に各気筒毎に燃焼圧力セン
サ１３が配設されている。この燃焼圧力センサ１３は、
例えば圧電素子を利用して座金状に形成されており、各
気筒の点火プラグ１２取付部に装着されている。この燃
焼圧力センサ１３の出力信号は、燃焼圧力信号としてコ
ントロールユニット！８に入力されており、該コントロ
ールユニットＩ８において、ＭＢＴ制御に際しての燃焼
圧力ピーク位置検出のために用いられるとともに、ここ
からノッキング振動成分を抽出することによりノッキン
グ検出のために用いられる。

また、上記内燃機関２の吸気通路１４には、機関吸入空
気量を検出するエアフロメータＩ５が配設されている。

このエアフロメータ１５が出力する吸入空気量信号は上
記コントロールユニット１８に入力されている。

１６は、上記内燃機関１１のクランク軸の回転を検出す
るクランク角センサを示しており、このクランク角セン
サ１６は、回転角を示すクランク角１°毎のパルス信号
と、各気筒の圧縮上死点部所定位置を検出するためのク
ランク角１８０°毎のパルス信号とを上記コントロール
ユニット１８に対し出力している。

コントロールユニット１８は、デジタルマイクロコンピ
ュータシステムを用いたもので、種々の演算処理を行う
ＣＰＵ、制御プログラムや固定的なデータが格納された
ＲＯＭ、種々のデータの一次的な記憶を行うｒＬＡＭ、
Ｉ１０ボートなどを主体として構成されている。このコ
ントロールユニット１８は、上記エアフロメータ１５や
クランク角センサ１６、更には燃焼圧力センサ１３等の
センサ類の検出信号に基づいてＭＢＴ制御ならびにノッ
キング制御による点火時期制御を各気筒毎に個別に行っ
ている。そして、点火コイルやパワートランジスタ等か
らなる点火装置１７は、上記コントロールユニット１８
にて決定された点火時期に従って作動し、各気筒の点火
を順次行っている。

第３図は、上記内燃機関１１のピストン部分に内蔵され
た圧縮比可変機構の一構成例を示している。第３図にお
いて、２１はコネクティングロッド、２２は上記コネク
ティングロッド２！の小端部にピストンピン２３を介し
て連結されたインチピストン、２４はこのインチピスト
ン２２の外側に摺動可能に嵌合配置されたカップ状のア
ウタピストンをそれぞれ示している。上記アウタピスト
ン２４の冠部裏面ならびにインチピストン２２上面は互
いに略密接し得るような平滑面に形成されており、両者
間に上部液室２５が形成されている。

また、アウタピストン２４の下端部内周に、ストッパと
なる円環部材２６が螺着しており、この円環部材２６の
上面と、これに対向したインチピストン２２の外周部下
面との間に、下部液室２７が形成されている。なお、第
３図では高ε状態っまリアウタピストン２４が上限位置
に移動した状態を示しているので、下部液室２７は押し
潰された状態にある。

上記ピストンピン２３は、上記インチピストン２２に一
対のスナップリング２８を介して保持されているもので
、これは略円筒状をなし、かつその内周に、シリンダ部
２９が貫通形成されている。

上記シリ・ンダ部２９は、一端部が大径部２９ａに、他
端部が小径部２９ｂに形成されており、その内部にスプ
ール弁３０が摺動可能に収納されている。

このスプール弁３０は、上記大径部２９ａ内周に嵌合し
た第１弁体部３１を一端に有し、かっ他端に、シリンダ
部２９の小径部２９ｂ内周に嵌合した第２弁体部３２を
有している。そして、上記シリンダ部２９内に、上記第
１弁体部３１および第２弁体部３２によって作動液室３
３が隔成されている。また、上記スプール弁３０は、第
１弁体部３１側に配設されたコイルスプリング３４によ
って第２弁体部３２側へ向けて常時付勢されている。

なお、３５は中心部に開口部３５ａを有するストッパ、
３６はスプリングシートである。

上記作動液室３３はコネクティングロッド２１内に形成
された主通路３７に逆止弁３８を介して連通しており、
上記逆止弁３８により作動液室３３内への油の流入のみ
が許容されている。なお、上記主通路３７は機関潤滑系
のオイルポンプに連通しており、格別な油圧制御を行う
ことなく、機関潤滑油の一部が圧送されてくるように１
なっている。

また、上記作動液室３３と上部液室２５との間には、上
部供給通路３９が形成されている。この上部供給通路３
９は、上部液室２５側への油の流入のみを許容する逆止
弁４０を有している。また、上記上部供給通路３９は、
シリンダ部２９の小径部２９ｂに開口し、スプール弁３
０が図の左方向へ摺動したときにのみ閉塞される位置に
ある。更に、４■よ上部液室２５と作動液室３３との間
に設けられた信号圧力通路であり、この信号圧力通路４
１はスプール弁３０の位置に拘わらず常に両者を連通し
、燃焼圧力に起因する上部液室２５の圧力変動を作動液
室３３に伝達している。

また、上記作動液室３３と下部液室２７との間には、下
部供給通路４２が設けられている。この下部供給通路４
２は、スプール弁３０の位置に拘わらず作動液室３３と
連通しており、かつその通路中に、下部液室２７側への
通流のみを許容する逆止弁４３が設けられている。

また、」１２２９７７部２９の小径部２９ｂには、上記
上部供給通路３９の他に、上部排出通路４４が形成され
ている。この上部排出通路４４は、−端が上部液室２５
に連通し、かつ他端が小径部２９ｂ内周面、詳しくはス
プール弁３０がストッパ３５に当接している状態では閉
塞され、かつスプール弁３０が図の左方向へ摺動したと
きに開放され得る位置に開口形成されている。

上記構成の圧縮比可変機構は、燃焼室内の燃焼圧力つま
り機関負荷に応じて自動的に圧縮比の切り換えが行われ
るものであり、燃焼圧力が低い低負荷時には、高圧縮比
状態となる。すなわち、主通路３７を通して作動液室３
３内に圧送された潤滑油は、上部供給通路３９を通して
上部液室２５内に流入する。このとき、上部排出通路４
４はスプール弁３０によって閉塞されているため、上部
液室２５内に発生する油圧によってアウタピストン２４
がインナピストン２２に対し上方に押し上げられ、高ε
状態となる。なお、このとき下部液室２７も下部供給通
路４２を通して作動液室３３と連通しているが、この下
部液室２７におけるアウタピストン２４の受圧面積は、
上部液室２５におけるアウタピストン２４の受圧面積よ
りも遥かに小さいため、アウタピストン２４は前述した
ように上方に移動し、下部液室２７は押し潰された状態
となる。

一方、内燃機関が高負荷状態となると必然的に燃焼圧力
が上昇し、膨張行程の初期においてアウタピストン２４
上面にその大きな燃焼圧力が作用する。これにより、上
部液室２５内の油圧は非常に高圧となり、その圧力が信
号圧力通路４１を通して作動液室３３内に伝達される。

つまり、作動液室３３内の油圧が燃焼圧力に伴って上昇
することになり、この結果、スプール弁３０は、第１゜
第２弁体部３１．３２の受圧面積差によりコイルスプリ
ング３４の付勢力に抗して図中左方向へ速やかに摺動す
る。従って、上部排出通路４４が開放され、上部液室２
５内の潤滑油が外部へ排出される。そのため、アウタピ
ストン２４は燃焼圧力を受けて下動し、低ε状態となる
。なお、このとき下部液室２７へは作動液室３３から潤
滑油が供給されて、アウタピラストン２４をインチピス
トン２２に対し下方に付勢する。そのため、慣性力等に
よるアウタピストン２４の相対移動が防止される。

このように、上記圧縮比可変機構は、燃焼圧力によって
低ε状態、高ε状態に切り換えられる。

この結果、負荷（例えば基本燃料噴射ｆｆ１Ｔｐ）と機
関回転数をパラメータとした場合に、第４図に示すよう
な特性で、低ε領域と高ε領域とが分けられることにな
る。

次に、第５図および第６図に示すフローチャートを参照
して上記コントロールユニット１８において実行される
点火時期制御を説明する。

第５図は、上記コントロールユニット１８において実行
される点火時期制御のメインフローチャ−トである。な
お、この第５図の制御プログラムは各気筒毎に実行され
、つまり各気筒毎に個別に点火時期が遅進制御される。

定常時における点火時期制御は主にステップ１〜１１の
部分で処理されている。初めに、ステップｌで、そのと
きの機関運転条件に対応する基本点火時期ＡＤＶＯを設
定する。この基本点火時期ＡＤＶＯは、内燃機関の負荷
（例えば基本燃料噴射ｆｆ１Ｔｐ）と回転数とをパラメ
ータとした基本点火時期マツプから逐次ルックアップさ
れる。なお、この基本点火時期の特性は、予め圧縮比が
所定運転条件にて低ε、高εに切り換え制御されること
を前提として設定されており、前述した第１１図に示し
たように、低ε用の要求点火時期特性と高ε用の要求点
火時期特性とを圧縮比切り換え点でつないだような形の
特性となっている。また、低ε用の特性に沿った基本点
火時期マツプと高ε用の特性に沿った基本点火時期マツ
プとを予め設定しておき、機関運転条件に応じいずれか
一方を選択して基本点火時期をルックアップするように
構成しても良い。

次に、ステップ２で、その気筒の燃焼圧力信号から抽出
されたノッキング振動成分に基づいて当該気筒のノッキ
ングの有無を判定する。ここで、ノッキング無しと判断
した場合には、ステップ３へ進み、ＭｎＴ制御によるフ
ィードバック補正量ＦＢの演算を行う。このＭＢＴ制御
自体は特開昭６２−９６７７９号公報等によって公知で
あるので、その詳細な説明は省略するが、基本的には、
燃焼圧力センサＩ３にて検出された燃焼圧力に基づいて
該燃焼圧力のピーク位置を検出し、このピーク位置が予
め定めたＡＴＤＣｌ　５°付近の位置にくるように点火
時期をフィードバック制御するのである。通常は、フィ
ードバック補正ｆｆ１ＦＢを一定量づつ増減させて遅角
、進角補正を行う。また、ステップ２でノッキング有り
と判断した場合には、ステップ４へ進み、ノッキング制
御によるフィードバック補正量ＦＢの演算を行う。この
ノッキング制御自体も公知であるので詳細な説明は省略
するが、例えばノッキングの検出の度にフィードバック
補正ｆｆ１Ｐｆａを一定量づつ遅角側に増大させて点火
時期を遅角補正する。

そして、ステップ１０で当該気筒の点火時期ＡＤＶをＡ
ＤＶＯ＋ＦＢとして決定し、ステップ！■でその点火時
期ＡＤＶを出力する。

なお、ステップ５およびステップ６では、夫々加速状態
であるか否か減速状態であるか否かを基本燃料噴射ｆｆ
１Ｔｐの変化率ΔＴｌ）の値に基づいて判定している。

また、ステップ７では後述する加速判定フラグＦＡおよ
び減速判定フラグＦＤをリセットする。

上記のようにＭＢＴ制御およびノッキング制御が繰り返
し実行される結果、定常時の点火時期はＭＢＴ点もしく
はノッキング発生限界に各気筒毎に保たれる。すなわち
、ＭＢＴ点がノッキング発生限界よりも進角側に位置す
る運転領域では点火時期はノッキング発生限界に、逆に
ＭＩ（Ｔ点がノッキング発生限界よりも遅角側に位置す
る運転領域では点火時期はＭＢＴ点に保たれることにな
る。

次に、ステップ１２〜２１でなされる初期補正量の決定
について説明する。先ず、ステップ８およびステップ９
で、夫々所定の高負荷領域にあるか否か、所定の低負荷
領域にあるか否かを、基本燃料噴射ｆｆ１Ｔｐに基づい
て判定する。ステップ８の基準値Ｔｐｌは、第４図に示
すように高負荷側に設定されており、これにより前述し
た圧縮比可変機構が必ず低ε状態にある領域で圧縮比ε
１の検出を行うようにしている。同様に、ステップ９の
基準値Ｔｐ、は第４図に示すように低負荷側に設定され
ており、これにより圧縮比可変機構が必ず高ε状態にあ
る領域内で実際の圧縮比ε、の検出を行うようにしてい
る。

ステップ８で所定の高負荷領域であると判断した場合に
は、ステップ１２．１３へ進んで、そのときの運転条件
に対応した第１基準点火時期ＡＤ■８および第２基準点
火時期Ａ　Ｄ　Ｖ　＊をルックアップする。上記第１基
準点火時期ＡＤＶ、は、第１基準圧縮比、例えばアウタ
ピストン２４がインナピストン２２に対し下限位置にあ
るとき（低ε状！２１）の圧縮比ε。、を前提として実
験的に点火時期を求めたもので、機関の負荷（基本燃料
噴射量Ｔｐ）と機関回転数とをパラメータとしたデータ
マツプの形で各運転条件に対応して与えられている。

なお、この第菫基準点火時期ＡＤＶ、は、通常第１１図
に示した低ε用の要求点火時期特性と一致したものとな
る。また上記第２基準点火時期ＡＤＶｔは、第２基準圧
縮比例えばアウタピストン２４がインナピストン２２に
対し上限位置にあるとき（高ε状ｔ！りの圧縮比ε。、
を前提として実験的に点火時期を求めたものであり、や
はり負荷Ｔｐと回転数とをパラメータとしたデータマツ
プの形で各運転条件に対応して与えられている。この第
２基準点火時期ＡＤＶ、は、通常第１１図に示した高ε
用の要求点火時期特性と一致したものとなる。

次に、ステップ１４で、そのときの実際の点火時期ＡＤ
Ｖ　（詳しくは前回水められた値）と上記第１．第２基
準点火時期ＡＤＶ＋、ＡＤＶ、から、高負荷条件下での
実際の圧縮比ε１を演算する。

これは、圧縮比と点火時期とが略比例関係にあることを
利用した゛もので、具体的には、次式によって圧縮比ε
１が求められる。

Ｂ　＋　＝６　ｏ　＋　＋　（Ａ　Ｄ　Ｖ　　Ａ　Ｄ　
Ｖυ×□ＡＤＶ、−ＡＤＶ＊ すなわち、第７図に示したような関係から当該気筒にお
ける低ε側の実際の圧縮比ε１が求められる。なお、圧
縮比可変機構が正常に作動していれば、当然のことなが
ら、上記圧縮比ε１は基準の下限圧縮比ε。、に近似し
た値として得られる。

そして、このように検出した圧縮比ε１はメモリ内に記
憶され、かつ逐次更新される。

一方、ステップ９で所定の低負荷領域にあると判断した
場合には、ステップ１７〜Ｉ９へ進み、上述したステッ
プ１２〜１４と同様の処理によって低負荷条件下におけ
る実際の圧縮比ε、を検出する（第７図参照）。この検
出した圧縮比ε、は、やはりメモリ内に記憶される。な
お、圧縮比可変機構が正常に作動していれば、やはり上
記圧縮比ε、は基準の上限圧縮比ε、に近似した値とし
て得られる。

そして、高負荷時はステップ１５において、低負荷時は
ステップ２０において、低負荷条件下における実際の圧
縮比ε、と高負荷条件下における実際の圧縮比ε、との
差Δεを求める。さらに、ステップ１６あるいはステッ
プ２１において、加速時初期補正量Ａ、あるいは減速時
初期補正Ｍ　Ａ　ｔを決定する。この加速時初期補正量
Ａ１および減速時初期補正量Ａ、は、上記圧縮比差Δε
と機関回転数とをパラメータとしたデータマツプの形で
与えられており、これから逐次ルックアップされる。第
８図は、ある回転数における圧縮比差Δεと初期補正ｆ
ｆ１Ａ＋、　Ａｔとの関係を示したもので、圧縮比差Δ
εが小さいほど初期補正ｆｌｌＡｒ、　Ａｔは大きく与
えられる。また、燃焼圧力に依存する上述した構成の圧
縮比可変機構にあっては、減速時のほうが加速時よりも
圧縮比変化が緩慢であるので、減速時初期補正ｆｆ１Ａ
、を加速時初期補正量Ａ。

よりも大きく設定しである。

このようにして求めた加速時初期補正ＩＡｔおよび減速
時初期補正量Ａ、は、夫々の回転数に対応した学習値と
してメモリ内に記憶され、かつ逐次更新される。

次に、過渡時の点火時期補正について説明する。

先ず、加速時には、ステップ５からステップ２２に進み
、ここで加速判定フラグＦＡを１にセットするとともに
、ステップ２３に進んで加速時タイマＴＭＩが所定値Ｔ
、に達したか否か判定する。

上記加速時タイマＴＭＩは、第６図に示したタイマルー
ヂンによって、加速判定フラグＦＡがｌである場合に限
ってインクリメントされる（ステップ３３．３５）もの
で、つまり加速開始からの経過時間を示している。そし
て、この経過時間を示すＴＭＩの値がＴＩ以下の間、つ
まり加速初期には、ステップ２３からステップ２４へ進
み、フィードバック補正量ＦＢを、ＰＢ＝〜Ａ＋として
、加速時初期補正量Ａ、による点火時期補正を行う。

この補正は、上記のように加速初期のＴ１の間だけ行わ
れる（ステップ２３〜２５）。従って、加速時における
実際の点火時期は、第９図に示すように、加速初期に一
旦遅角側に大きく補正されることになり、圧縮比可変機
構の応答遅れに起因する強度のノッキングの発生を確実
に防止することができる。しかも、その補正量Ａ、は、
各気筒の実際の圧縮比変化に対応したものとなり、過不
足のない最適な補正が行われる。

また同様に減速時には、ステップ６からステップ２６へ
進み、ここで減速判定フラグＦＤを１にセットするとと
もに、ステップ２７に進んで減速時タイマＴＭ２が所定
値Ｔ、に達したか否か判定する。上記加速時タイマＴＭ
２は、第６図に示したタイマルーチンによって、減速判
定フラグＦＤが１である場合に限ってインクリメントさ
れる（ステップ３４．３６）もので、つまり減速開始か
らの経過時間を示している。そして、この経過時間を示
すＴＭ２の値がＴ、以下の間、つまり減速初期には、ス
テップ２７からステップ２８へ進み、フィードバック補
正ｆｆ１ＰＢを、Ｆ’Ｂ＝Ａ、とじて、減速時初期補正
量Ａ、による点火時期補正を行う。この補正は上記のよ
うに減速初期のＴｔの間だけ行われる（ステップ２７，
２８．２５）。

従って、減速時における実際の点火時期は、第１Ｏ図に
示すように、減速初期に一旦進角側に大きく補正される
ことになり、圧縮比可変機構の応答遅れに起因する出力
の低下や運転性の悪化を確実に防止することができる。

しかも、その補正量Ａ、は、やはり各気筒の実際の圧縮
比変化に対応したものとなり、過不足のない最適な補正
が行われる。

要するに、内燃機関側々に圧縮比が異なっていたり、各
気ｒ３毎に圧縮比が異なっていたりしても、実際の圧縮
比に基づいて学習した初期補正量に従って補正がなされ
るので、その圧縮比のばらつきの影響を受けることがな
く、機関の過渡時における要求に高精度に合致した点火
時期制御が可能となる。

なお、上記実施例では、加速時および減速時の双方につ
いて初期補正を付加しているが、例えば、ノッキング発
生の点で特に問題となる加速時にのみ初期補正を行うよ
うにする場合にも、本発明は適用できる。また上記実施
例では、圧縮比可変機構として、燃焼圧力によって自動
的に圧縮比切り換え制御が行われる形式のものを説明し
たが、この発明は、例えば実開昭５８−２５６３７号公
報等に示されているように、圧縮比切り換えを外部から
制御するものにおいても同様に適用できる。

考案の効果 以上の説明で明らかなように、この発明に係る可変圧縮
比型内燃機関の点火時期制御装置によれば、機関の加速
、減速の際に、圧縮比可変機構の応答遅れに対処すべく
点火時期が一時的に遅角。

進角補正されるので、点火時期の一時的な進みすぎや遅
れすぎを防止でき、過渡時のノッキングや出力紙下等を
防止できる。そして、その初期補正量は、機関の実際の
圧縮比を考慮した形で決定されるので、組み立て誤差や
シリンダへラドガスケットの厚さ等によって圧縮比が多
少異なっていたとしても、過不足のない最適な補正を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示すクレーム対応図、第２図
はこの発明の一実施例を示す構成説明図、第３図は圧縮
比可変機構の一実施例を示す断面図、第４図はこの圧縮
比可変機構の作動特性図、第５図および第６図は上記実
施例における制御プログラムを示すフローチャート、第
７図は圧縮比と点火時期との関係を示す特性図、第８図
は圧縮比差Δεと初期補正量との関係を示す特性図、第
９図は加速時における点火時期変化を示す特性図、第１
θ図は減速時における点火時期変化を示す特性図、第１
１図は負荷に対する基本点火時期特性を示す特性図、第
１２図は従来における加速時の点火時期変化を圧縮比変
化とともに示す特性図である。 ｌ・・・ノッキング検出手段、２・・・ＭＢＴ制御手段
、３・・・ノッキング制御手段、４・・・圧縮比検出手
段、５・・・補正量設定手段、６・・・過渡検出手段、
７・・・補正手段。 外２名 第４図 機Ｖ回郵辰 一時間 −Ｆｆｔ間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関運転条件に応じて圧縮比が可変制御される可
   変圧縮比型内燃機関において、機関のノッキングの有無
   を検出するノッキング検出手段と、ノッキング無しのと
   きに選択され、かつ点火時期をＭＢＴ点に制御するＭＢ
   Ｔ制御手段と、ノッキング有りのときに選択され、かつ
   点火時期をノッキング発生限界に制御するノッキング制
   御手段と、機関定常時の点火時期から高負荷条件下での
   実際の圧縮比ならびに低負荷条件下での実際の圧縮比を
   推定する圧縮比検出手段と、この両圧縮比の差に基づい
   て過渡時の初期補正量を設定する補正量設定手段と、機
   関過渡状態を検出する過渡検出手段と、この過渡検出時
   に上記初期補正量に基づいて点火時期を補正する補正手
   段とを備えてなる可変圧縮比型内燃機関の点火時期制御
   装置。