JPH01313672A - エンジンの制御装置 - 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） 本発明は、エンジンを運転制御する制御装置に関し、特
に、エンジンの所定運転領域でその点火時期を遅角させ
て低騒音化を図るものの改良技術に関する。

（従来の技術） 従来より、エンジンの高速運転時における燃焼騒音を低
減するために、特開昭５８−１３３４７６号公報に開時
されるものでは、エンジンが高速域に移行したときには
、その点火時期を基本点火時期よりも遅角させることに
より、燃焼性を悪化させて燃焼騒音を低減するようにな
されている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、その場合、上記基本点火時期は、通常、エン
ジン出力が最大に得られるよう、予めエンジンの運転状
態に応じて設定されており、この点火時期を遅角させる
ことは、エンジンの出力を低下させることとなる。この
ため、このエンジン出力の低下を補うべく、スロットル
バルブが開き気味に補正されることになり、その結果、
燃費の悪化は免れ得ない。

本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもので、その目的
は、エンジンが高速域等の所定運転領域に移行したとき
に、その後の点火時期制御に改良を加えることにより、
エンジンの所定運転領域での連続運転時に違和感をなく
しつつ、その燃費の向上を図ることにある。

（課題を解決するための手段） この目的の達成のために、本発明の解決手段は、エンジ
ンが燃焼騒音を低減すべき運転領域に連続して止どまる
ときには、燃焼音が大きくても、運転者がその運転領域
に勘案して次第に燃焼音を不快でないと容認できること
に着目し、その運転状態が一定時間以上継続したときに
は、エンジンの点火時期をエンジン出力が得られる基本
点火時期に徐々に復帰させることとする。

すなわち、本発明は、第１図に示すように、エンジン１
の運転状態に応じてエンジン１の基本点火時期を設定す
る点火時期設定手段２１と、エンジン１が高速域等の所
定運転領域にあることを検出する運転領域検出手段２２
と、該運転領域検出手段２２の出力を受け、エンジン１
が所定運転領域にあるとき点火時期を上記点火時期設定
手段２１の基本点火時期から遅角させる点火時期補正手
段２３と、エンジン１が上記所定運転領域に一定時間以
上継続してあるときに点火時期を上記基本点火時期に徐
々に復帰させる点火時期復帰手段２４とを備えたことを
特徴とするものである。

（作用） 上記構成により、本発明では、基本的に、点火時期設定
手段２１によりエンジン１の基本点火時期がその運転状
態に応じて設定される。そして、エンジン１が所定運転
領域に移行すると、そのことが運転領域検出手段２２に
より検出され、この検出手段２２の出力信号を受けた点
火時期補正手段２３により点火時期は上記基本点火時期
から遅角され、この点火時期の遅角補正によりエンジン
１の燃焼音が低減される。そして、この補正後、エンジ
ン１が上記所定運転領域に一定時間止どまると、点火時
期復帰手段２４が作動して、点火時期が上記遅角補正さ
れた点火時期から基本点火時期に徐々に戻され、最終的
に該基本点火時期に固定される。この基本点火時期への
復帰により燃焼音が増大するものの、その復帰が徐々に
行われるので、そのことに慣れが生じ、この慣れにより
違和感なく点火時期を基本点火時期に戻してエンジン１
の燃費を向上させることができることとなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基づいて説
明する。

第２図は本発明の実施例の全体構成を示し、１はシリン
ダ２内にピストン３により区画された燃焼室４を備えた
エンジン、５は上記燃焼室４内に吸気を供給する吸気通
路、６は吸気通路５の燃焼室４への開口端を開閉する吸
気弁、７は燃焼室４内の排気ガスを排出する排気通路、
８は排気通路７の燃焼室４への開口端を開閉する排気弁
、９は燃焼室４内の吸気に点火する点火プラグである。

上記吸気通路５は、集合通路５ａと、その下流端にサー
ジタンク１０を介して分岐接続され、下流端が各シリン
ダ２に連通された独立通路５ｂ。

５ｂ、・・・（１つのみ図示する）とからなる。上記集
合通路５ａは上流端がエアクリーナ１１に接続され、そ
の途中には、上流側から順に、吸入空気ＨＱを検出する
エアフローメータ１２と、吸気通路５を絞るスロットル
弁１３とが配設されている。

一方、各独立通路５ｂには燃料を噴射供給するインジェ
クタ１４が配設されている。

上記点火プラグ９及びインジェクタ１４は、その各々の
作動をコントロールユニット１６により制御するように
なされている。このコントロールユニット１６はメイン
制御部１７と演算部１８とからなり、演算部１８はメイ
ン制御部１７の要求に応じて点火時期ＩＧ及び空燃比Ａ
Ｆの各データを算出するものである。そして、上記メイ
ン制御部１７により、ディストリビュータ１５の出力信
号を基にしたエンジン回転数ｎｅと、エアフローメータ
１２により検出信号を基にした吸気の充填効率Ｃｅとに
基づいてエンジンの運転状態を検出するようになされて
いる。尚、上記充填効率ｃｅは、吸入空気ｍＱをエンジ
ン回転数ｎｅで割り、それに定数Ｋを乗じた値Ｃｅ　＝
　（Ｑ／ｎｅ　）ｘＫである。

上記コントロールユニット１６には、上記エアフローメ
ータ１２の出力信号が入力されているとともに、エンジ
ン１の冷却水温度を検出する水温センサ１９の出力信号
と、ディストリビュータ１５からのエンジン回転数ｎｅ
に対応する点火信号と、上記排気通路７に配設され、排
気ガス中の酸素濃度を検出する０２センサ２０の出力信
号とが入力されている。

ここで、上記コントロールユニット１６の演算部１８で
行われる点火プラグ９に対する点火時期制御及びインジ
ェクタ１４に対する燃料噴射制御の手順について、第３
図により概略的に説明する。

先ず、メイン制御部１７からの要求により演算部１８に
処理が移ると、最初のステップＳ１において、上記ディ
ストリビュータ１５の出力信号に基づくエンジン回転数
ｎｅを、エアフローメータ１２の検出信号に基づく吸気
の充填効率Ｃｅをそれぞれメイン制御部１７から読み込
む。

次いで、ステップＳ２に進み、エンジン１が第４図で斜
線部にて示すように高速高負荷領域のリタードゾーンに
あって点火時期の遅角要求及び空燃比のリッチ化要求が
あるかどうかを判定する。

これは、点火時期の初期リタードｍＭＡＴＲがＭＡＴＲ
−０であり、かつ空燃比の初期リッチ補正量ＭＡＲＲが
ＭＡＡＲ−０であるか否かにより判定する。ここで、Ｍ
ＡＴＲ−０，ＭＡＲＲ−０の「要求なしＪ　　（ＹＥＳ
）と判定されると、ステップＳ３に進み、遅角リッチホ
ールドカウンタＣＤＬＹを初期値ＫＣＤＬＹに、復帰カ
ウンタＣＤＬＹ２を初期値ＫＣＤＬＹ２にそれぞれリセ
ットした後、ステップＳ４において点火時期進角信号Ｉ
Ｇ及び空燃比信号ＡＦにそれぞれ予め設定したマツプ値
ＭＡＴ、ＭＡＡを代入し、しかる後、ステップＳ＋２に
進んで上記点火時期進角信号ＩＧ及び空燃比信号ＡＦを
メイン制御部１７に出力する。

これに対し、上記ステップＳ２での判定が「要求有り」
のＮｏのときには、ステップＳ５において上記復帰カウ
ンタＣＤＬＹ２がＣＤＬＹ２−０かどうかを判定する。

この判定がＣＤＬＹ２−０のＹＥＳのときには、そのま
ま上記ステップＳ４に進むが、ＣＤＬＹ２≠０のＮＯの
ときには、ステップＳ６に進み、今度は上記遅角リッチ
ホールドカウンタＣＤＬＹがＣＤＬＹ−０かどうかを判
定する。この判定がＣＤＬＹ≠０のＮＯのときには、ス
テップＳ７で点火時期進角信号ＩＣにマツプ値ＭＡＴか
ら初期リタード量ＭＡＴＲを減じた値（ＭＡＴ−ＭＡＴ
Ｒ）を、また空燃比信号ＡＦにマツプ値ＭＡＡから初期
リッチ補正量ＭＡＲＲを減じた値（ＭＡＡ−ＭＡＡＲ）
をそれぞれ代入し、次いでステップＳ８で遅角リッチホ
ールドカウンタＣＤＬＹから所定値ＣＤＥＣを引いた値
（ＣＤＬＹ−ＣＤＥＣ）を新たなカウンタ値として、同
カウンタＣＤＬＹのデクリメント処理を行い、しかる後
、上記ステップＳ＋２に移行する。

一方、上記ステップＳ６の判定がＣＤＬＹ−０のＹＥＳ
のときには、ステップＳ９に進み、上記復帰カウンタＣ
ＤＬＹ２をその初期値ＫＣＤＬＹ２で割った値（ＣＤＬ
Ｙ２／ＫＣＤＬＹ２）をゲインＧＥＩＮとし、次にステ
ップＳＩＯにおいて、点火時期進角信号ＩＧに、マツプ
値ＭＡＴから初期リタード量ＭＡｒＲと上記ゲインＧＥ
ＩＮとの積（ＭＡＴＲｘＧＥ　ＩＮ）を減じた値（ＭＡ
Ｔ−ＭＡＴＲｘＧＥ　ＩＮ）を、また空燃比信号ＡＦに
は、マツプ値ＭＡＡから初期リッチ補正ｆｆｉＭＡＲＲ
とゲインＧＥＩＮとの積（ＭＡＡＲｘＧＥ　ＩＮ）を減
じた値（ＭＡＡ−ＭＡＡＲｘＧＥ　ＩＮ）をそれぞれ代
入する。さらにステップＳｏで、上記復帰カウンタＣＤ
ＬＹ２から所定値ＣＤＥＣ２を引いた値（ＣＤＬＹ２−
ＣＤＥＣ２）を新たなカウンタ値として、同カウンタＣ
ＤＬＹ２のデクリメント処理を行い、しかる後、上記ス
テップＳ１２に移行する。

すなわち、本実施例では、上記フローにおけるステップ
Ｓ４により、上記メイン制御部１７により検出された運
転状態に応じてエンジン１の基本点火時期をマツプに基
づき設定するようにした点火時期設定手段２１が構成さ
れている。

また、ステップＳ２により、エンジン１が高速高負荷領
域（リタードゾーン）にあることを検出するようにした
運転領域検出手段２２が構成されている。

さらに、ステップＳｓ、Ｓ６．Ｓ７により、上記運転領
域検出手段２２の出力を受け、エンジン１が高速高負荷
領域にあるとき点火時期を、上記点火時期設定手段２１
により設定された基本点火時期から初期リタード量ＭＡ
ＴＲだけ遅角させるようにした点火時期補正手段２３が
構成されている。

さらにまた、ステップｓ６．ｓ８．ｓ、〜ＳＩ２により
、上記遅角リッチホールドカウンタＣＤＬＹがカウント
終了するまでの一定時間以上、エンジン１が上記高速高
負荷領域に継続してあるときに点火時期を上記基本点火
時期に徐々に復帰させるようにした点火時期復帰手段２
４が構成されている。

次に、上記実施例の作用について説明するに、エンジン
１の運転中、コントロールユニット１６のメイン制御部
１７により、エンジン回転数ｎｅ及び吸気の充填効率Ｃ
ｅに基づいてエンジン１の運転状態が検出されるととも
に、演算部１８において上記検出された運転状態に応じ
てエンジン１の点火時期ＩＧ及び吸気の空燃比ＡＦがそ
れぞれマツプにより決定される最適値ＭＡＴ、ＭＡＡに
設定される。

そして、エンジン１が高速高負荷領域（リタードゾーン
）に入ると、第３図に示す演算部１８の制御手順におい
てステップＳ２　＋　　Ｓ５　＋　　ｓ、、　＋　　Ｓ
７＋Ｓ８＋　・・・に沿うフローが実行され、第５図に
示すように、演算部１８における遅角リッチホールドカ
ウンタＣＤＬＹ及び復帰カウンタＣＤＬＹ２がそれぞれ
初期値ＫＣＤＬＹ、ＫＣＤＬＹ２からカウントを開始す
るとともに、上記点火時期■Ｇは上記最適値ＭＡＴから
初期リタードｉＭＡＴＲだけ遅角側に、また空燃比ＡＦ
は最適値ＭＡＡから初期リッチ補正量ｙｒｐ、Ｒｒ＜だ
けリッチ側にそれぞれ補正される。その結果、エンジン
１の高速高負荷領域での燃焼音を低減することができる
とともに、点火時期の遅角補正に伴う排気ガス温度の上
昇を吸気の空燃比のリッチ化により抑えて、排気系の熱
劣化を抑制することができる。

上記遅角リッチホールドカウンタＣＤＬＹのカウントが
終了しない間にエンジン１が高速高負荷領域から出たと
きには、第５図の左半部に示すように、点火時期ＩＣ及
び空燃比ＡＦはそのまま直ちに上記最適値ＭＡＴ、ＭＡ
Ａに復帰される。

しかし、エンジン１が高速高負荷領域に上記遅角リッチ
ホールドカウンタＣＤＬＹのカウントが終了するまでの
一定時間以上継続して止どまると、演算部１８の制御手
順のステップＳ２　＋　Ｓｓ　＋　　Ｓ６　、　　Ｓｇ
　ｒ　　ＳＩＯ＋　　Ｓｏ　＋　・・・に沿うフローが
実行され、第５図の右半部に示すように、点火時期ＩＧ
及び空燃比ＡＦがその補正値から上記最適値ＭＡＴ、Ｍ
ＡＡに向けて復帰カウンタＣＤＬＹ２のカウントの進行
に応じて徐々に復帰され、該復帰カウンタＣＤＬＹ２の
カウントの終了時点では、ステップＳ２１　　Ｓｏｌ　
　Ｓ４．・・・に沿うフローが実行されて、最適値ＭＡ
Ｔ、ＭＡＡに固定される。その結果、この基本点火時期
への復帰により燃焼音が増大するものの、その復帰が徐
々に行われるので、そのことに慣れが生じ、この慣れに
より違和感なく点火時期を基本点火時期に戻してエンジ
ン１の燃費を向上させることができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によると、エンジンの所定
運転領域で点火時期を遅角させて燃焼音を低減する場合
において、エンジンが上記所定運転領域に一定時間以上
止どまるときには、その後、点火時期を徐々に基本点火
時期に戻すようにしたことにより、所定運転領域での連
続運転時に違和感なく点火時期を要求値に復帰させて、
エンジン出力の増大による燃費の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す図である。第２図以下の図
面は本発明の実施例を示し、第１図はその全体構成を示
す概略断面図、第３図はコントロールユニットの演算部
で行われる信号処理の手順を示すフローチャート図、第
４図はエンジンの運転領域における点火時期リタードゾ
ーンを示す特性図、第５図は各状態量の時間的変化特性
を示すタイムチャート図である。 １・・・エンジン、９・・・点火プラグ、１６・・・コ
ントロールユニット、１７・・・メイン制御部、１８・
・・演算部、２１・・・点火時期設定手段、２２・・・
運転領域検出手段、２３・・・点火時期補正手段、２４
・・・点火時期復帰手段。 、４−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの運転状態に応じてエンジンの基本点火
   時期を設定する点火時期設定手段と、エンジンが所定運
   転領域にあることを検出する運転領域検出手段と、該運
   転領域検出手段の出力を受け、エンジンが所定運転領域
   にあるとき点火時期を上記点火時期設定手段の基本点火
   時期から遅角させる点火時期補正手段と、エンジンが上
   記所定運転領域に一定時間以上継続してあるときに点火
   時期を上記基本点火時期に徐々に復帰させる点火時期復
   帰手段とを備えたことを特徴とするエンジンの制御装置
   。