JPH0255876A - 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】 え匪Ω旦旬 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車等の内燃機関の点火時期制御装置に関
する。

［従来の技術］ 一般に、内燃機関では、スロットル弁が全閉となる減速
時に、内燃機関への燃料噴射を遮断するようになされて
いるが、こうした内燃機関では、その燃料噴射の遮断時
に、駆動トルクの変動を生じ、乗員に不快な車両ショッ
クを与えることが知られている。このために、減速時か
ら、所定時間または内燃機関が所定回転する間（ディレ
ィ時間）、燃料を供給し、多少減速されてから燃料遮断
を行う装置、いわゆる力・ントオフディレイ装置を搭載
するようなものが提案されている。しかし、こうした装
置を用いても、燃料噴射の遮断がなされた瞬間に、内燃
機関の発生！・ルクが零に急変することには変わりなく
、不快な車両ショックを生ずる問題を完全に解消するも
のではなかった。

そこで、前記問題を解消するものとして、特開昭５６−
１１５８５２号公報の「内燃機関の点火時間制御装置」
等が提案されていた。この点火時間制御装置によれば、
前記ディレィ時間中に、減速開始時からの経過時間また
は内燃機関が回転した数に応じて決定された遅角量だけ
、点火時間を最適値（安定した機関回転数で内燃機関の
発生トルクが最大となる傾）から遅角させることにより
、内燃機関の発生トルクを低下させることができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記従来の技術は、以下に示す問題点を
有し、より一層の改善が望まれていた。

スーパーチャージャやターボチャージャ等の過給機を備
えた内燃機関、または過給機はなくとも吸気系の容積の
大きな内燃機関では、高負荷状態からスロワトルペダル
を戻して減速を行っても、吸気系には多量の空気が残っ
ている。こうした高負荷からの減速直後の空気が多量に
あるときに、前述したようにトルクを抑えるために点火
時間を大きく遅角すると、吸入混合気の圧縮比がより高
いところで点火されることになり、点火プラグの要求電
圧が高くなる。したがって、この要求電圧が点火系の耐
電圧以上となり、電力リークが発生し、この結果、内燃
機関には失火が生じ、排気系が過熱されだけ、アフタフ
ァイアが発生しだけする問題が生じ、これら問題に伴っ
て不快な車両ショックが発生する問題も招致した。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので、減速時
、吸気系に多量の空気が残っているような場合にあって
も、′点火プラグの要求電圧を低く抑えて、排気系の過
熱、アフタファイアの発生を防止し、更にこれらに伴う
車両ショックの発生も防止する内燃機関の点火時間制御
装置を提供することを目的とする。

光哩少構滅 ［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、課題を解決す・るための
手段として、本発明は以下に示す構成を取った。即ち、
本発明の内燃機関の点火時間制御装置は、第１図に例示
するように、 スロットル弁が全閉となる減速状態に移行したか否かを
判定する）減速判定手段Ｍ１と、該減速判定手段Ｍ１に
て減速状態に移行したと判定されてから、所定のディレ
ィ時間だけ内燃機関への燃料噴射の遮断を遅延する燃料
遮断遅延手段Ｍ２と、 前記内燃機関の点火時間を、該内燃機関の運転状態に応
じて決定される最適点火時間に一致させるように制御す
る点火時間制御手段Ｍ３と、前記燃料遮断遅延手段Ｍ２
にて燃料噴射の遮断の遅延がなされている間、前記点火
時期制御手段Ｍ３にて設定された最適点火時間を、所定
の遅角量だけ遅角させる点火時間遅角手段Ｍ４とを備え
た内燃機関の点火時間制御装置において、前記減速判定
手段Ｍ１にて内燃機関が減速状態に移行したと判定され
る直前もしくはその判定時に前記内燃機関の運転状態を
検出することで、前記内燃機関の減速前の運転状態を検
出する減速前運転状態検出手段Ｍ５と、 前記点火時間遅角手段Ｍ４にて遅角させる遅角量を、前
記減速前運転状態検出手段Ｍ５にて検出された減速前の
運転状態に基づいて補正する遅角量補正手段Ｍ６と を設けたことを特徴としている。

［作用］ 以上のように構成された本発明の内燃機関の点火時間制
御装置は、減速判定手段Ｍ１にてスロットル弁が全閉と
なる減速状態に移行したと判定されてから、所定のディ
レィ時間だけ、燃料遮断遅延手段Ｍ２によって、内燃機
関への燃料噴射の遮断を遅延し、その燃料噴射の遮断の
遅延がなされている間、点火時期制御手段Ｍ３にて設定
された最適点火時期を、点火時期遅角手段Ｍ４によって
、所定の遅角量だけ遅角させるが、更に、減速判定手段
Ｍ１にて内燃機関が減速状態に移行したと判定される直
前もしくはその判定時に前記内燃機関の運転状態を検出
することで、減速前運転状態検出手段Ｍ５によって、内
燃機関の減速前の運転状態を検出し、点火時期遅角手段
Ｍ４にて遅角させる遅角量を、遅角量補正手段Ｍ６によ
って、その減速前の運転状態に基づいて補正するように
働く。

したがって、減速前に吸気系に多量の空気が残っている
場合に、その状態を減速前運転状態検出手段Ｍ５によっ
て検出し、点火時期遅角手段Ｍ４にて遅角させる遅角量
を、遅角量補正手段Ｍ６によって、その減速前の運転状
態に基づいて補正する。

［実施例コ 次に本発明の好適な実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。

第２図は、本発明の第１実施例である点火時間制御装置
を搭載した車両用の内燃機関１およびその周辺装置を表
す概略構成図である。

同図に示すように、内燃機関１の吸気通路３には、吸入
空気の取入れ口から、エアクリーナ５、スロットルバル
ブ７、吸入空気を過給するスーパチャージャ１１、スー
パチャージャ１１の過給によって温度上昇した吸入空気
を冷却するインタクーラ１３、吸入空気の脈動を抑える
サージタンク１５、及び内燃機関１に燃料を供給する燃
料噴射弁１７が設けられている。

スーパチャージャ１１は、内燃機関１の出力軸２１に電
磁クラッチ２３を介して接続されており、所定の運転条
件で電磁クラ・ンチ２３をＯＮＬ、て内燃機関１の出力
軸２１と接続することにより吸入空気を過給できるよう
にされている。本実施例では、スーパチャージャ１１と
して２枚の歯車１１ａから成るルーツ式送風機の構成を
取った。また図示しないが、吸気通路３にはこのスーパ
チャージャ１１を迂回する吸気通路も形成されており、
スーパチャージャ１１の動作停止時にこの吸気通路を開
くことでスーパチャージャ１１により生ずる吸気抵抗を
抑えると共に、スーパチャージャ１１による過給圧を、
調整できるようにされている。

吸気通路３を介して吸入される吸入空気は、燃料燃料噴
射弁１７から噴射される燃料と混合されで、内燃機関１
の燃焼室３１に吸入される。そして、この燃料混合気は
、燃焼室３１内で点火プラグ３３によって火花点火され
、内燃機関ｌを駆動させる。

点火プラグ３３には、ディストリビュータ３５を介して
イグナイタ３７からの高電圧が印加され、この印加タイ
ミングによって点火時間が決定される。なお、ディスト
リビュータ３５は、イグナイタ３７で発生された高電圧
を各気筒の点火プラグ３３に分配するためのもので、こ
のディストリビュータ３５には、その回転に応じてパル
ス信号を発生する内燃機関の回転速度検出用の回転速度
センサ３９が設けられている。

さらに内燃機関１には、その運転状態を検出するための
センサとして、上述の回転速度センサ３９のほか、スロ
ットルバルブ９の開度を検出すると共にスロットルバル
ブ９の全開状態を検出するアイドルスイ・ンチを内蔵し
たスロットルポジションセンサ４１、サージタンク１５
内の吸気管圧力ＰＭを検出する圧力センサ４３、シリン
ダブロックに配設されて冷却水温度を検出する水温セン
サ４５、排気通路４７に配設されて排気中の酸素濃度を
検出する酸素濃度センサ４９等が備えられている。

前述した各センサやメータ等の検出信号は電子制御回路
５０に人力される。

電子制御回路５０は、従来より周知のように、マイクロ
コンピュータを中心とする論理演算回路として構成され
、詳しくは、予め設定された制御プログラムに従って内
燃機関１を制御するための各種演算処理を実行するＣＰ
Ｏ５０ａ、ＣＰＵ５０ａで各種演算処理を実行するのに
必要な制御プログラムや制御データ等が格納されたＲＯ
Ｍ５０ｂ、同じ＜ＣＰＵ５０ｂで各種演算処理を実行す
るのに必要な各種データが一時的に読み書きされ人力す
る人力ボート５０ｄおよびＣＰＵ５０ａでの演算結果に
応じて燃料噴射弁１７、電磁クラッチ２３、イグナイタ
３７等に駆動信号を出力する出カポーｈ５０ｅ等から構
成されている。

このように構成された電子制御回路５０によって、内燃
機関１の運転状態に応じて燃料噴射弁１７、イグナイタ
３７および電磁クラ・ンチ２３が慝区動制御され、燃料
噴射制御や点火時間制御、あるいはスーパチャージャ１
１による過給制御等が行なわれる。

次に、電子制御回路５０により実行される点火時間制御
、および燃料噴射制御のうちの燃料カット制御について
、第３図および第４図に基づいて説明する。なお、これ
ら制ｉ卸は所定時間毎に適宜実行されるものである。

第３図は、点火時間制御ルーチンを示すフローチャート
である。同図に示すように、処理が開始されると、まず
ステップ１００では、スロットルバルブ７が全開状態に
あるか否かをスロットルポジションセンサ４１に内蔵さ
れたアイドルスイッチの検出結果から判断する。ここで
、アイドルスイッチがオン状態にあると判断されると、
処理はステップ１１０に移り、アイドル時の点火時期θ
を計算する。このアイドル時の点火時期θは、機関回転
速度ＮＥに応じて所定の進角をとるように、予め用意し
た周知の２次元マツプ（Ｘ軸が機関回転速度ＮＥに、Ｖ
軸が点火進角にとられたグラフで示されるもの）にした
がって設定される。一方、ステ・ンプ１００でアイドル
スイッチがオフ状態にあると判断されると、処理はステ
ップ１２０に移り、非アイドル時の点火時期θを計算す
る。この非アイドル時の点火時期θは、機関回転速度Ｎ
Ｅと吸気管圧力ＰＭとに応じて定まるように、予め用意
した周知の３次元マツプ（Ｘ軸が機関回転速度ＮＥに、
ｙ軸が吸気管圧力ＰＭに、Ｚ軸が点火進角にとられたグ
ラフで示されるもの）にしたがって設定される。ステッ
プ１１０または１２０の実行後、処理はｒＲＥＴＵＲＮ
Ｊに移り、本ルーチンの処理は一旦終了する。

次に、第４図は、燃料力・ントルーチンを示すフローチ
ャートである。同図に示すように、処理が開始されると
、まず、回転速度センサ３９で検出された機関回転速度
ＮＥが燃料カット回転速度ＮＣ以上であるか否かを判断
しくステ・シブ２００）、碕いて、アイドルスイッチが
オン状態にあるか否かを判断しくステップ２１０）、続
いて、燃料力・ントをアイドルスイッチオン状態から所
定のディレィ時間だけ遅延する燃料力・シトディレィ中
か否かを判断する（ステップ２２０）。

ステップ２００で、否定判断されると、燃料力・ントの
実行を回避するべく、処理はｒＲＥＴＵＲＮ」に移り、
本ルーチンの処理は一旦終了する。

また、ステ・シブ２１０で、否定判断されると、後述す
るフラグＦ１に値１をセットしくステップ２３０）、そ
の後、燃料カッ！・の実行を回避するべく、処理はｒＲ
ＥＴＵＲＮ」に抜ける。一方、ステ・シブ２２０で否定
判断されると、燃料カット条件（４ｆｆ１間回転速度Ｎ
Ｅが燃料カット回転速度ＮＣ以上でアイドルスイッチが
オン状態であること）を満たし、燃料カットディレィが
終了したと判断できるから、処理はステップ２４０に移
り、燃料カットの実行をするべく燃料噴射量τを値０に
設定する。ステップ２４０の実行後、処理はｒＲＥＴＵ
ＲＮＪに抜ける。

ステップ２００からステップ２２０が全て肯定判断され
ると、処理はステップ２５０に移る。ステップ２５０で
は、圧力センサ４３で検出された吸気管圧力ＰＭが、５
００ｍｍＨｇを下回っているか否かを判断する。ここで
、下回っていると判断されると、処理はステップ２６０
に移り、フラグＦ１が値１か否かを判断する。ステップ
２６０で、４ｆｉ１と判断されると、前記点火時期制御
ルーチンで算出された点火時期θを１０°ＣＡだけ減算
して、燃料カットディレィ時間内の遅角制御を実行しく
ステップ２７０）、処理はｒＲＥＴＵＲＮ」に抜ける。

一方、ステップ２６０で否定判断されると、ステップ２
７０を読み飛ばし、同じく処理はｒＲＥ　Ｔ　Ｕ　ＲＮ
Ｊに抜ける。

また、ステップ２５０で、吸気管圧力ＰＭが５００ｎ１
ｍＨｇ以上であると判断されると、処理はフラグＦ１を
値０にクリアしくステ・ンプ２８０）、処理はｒ　ＲＥ
　Ｔ　Ｕ、　ＲＮ　Ｊに抜ける。

こうして構成された燃料力・ントルーチンによれは、通
常運転状態から、スロットルペダルを戻して減速状態に
移行すると、その移行時における吸気管圧力ＰＭに応じ
て、燃料カットディレィ中の遅角を行なうか否かが決定
される。即ち、その減速状態への移行時に吸気管圧力Ｐ
Ｍが５００ｍｍＨｇを下回っている場合には、点火時期
θを１０°ＣＡだけ遅角し、また５００ｍｍＨｇ以上の
場合には、その点火時期の遅角を行なわないようになさ
れている。さらに、減速状態移行後の燃料力・シトディ
レィ中にあって、吸気管圧力ＰＭが５００ｍｒｎＨｇを
下回っている場合には、その遅角量を１０°ＣＡ毎加算
し、−度でも吸気管圧力ＰＭが５００ｔｎｍＨｇ以上と
なるようであれば、点火時期の遅角をそれ以上行なわな
いようになされている。

以上詳述したように、本実施例の内燃機関の点火時間制
御装置は、減速状態への移行時に吸気管圧力ＰＭが５０
０ｍｍＨｇ以上となる場合、燃料カッ！・ディレィ中の
点火時期の遅角を行なわないようになされている。した
がって、スーパチャージャ１１を含む吸気系に多量の空
気が残っているような高負荷状態からスロットルペダル
を戻して減速を行っても、従来のように燃料カットディ
レィ中に点火時期が遅角されるようなことがなく、点火
プラグ３３の要求電圧を低く抑えることができる。その
結果、排気系が過熱されだけ、アフタファイアが発生し
だけすることもなく、ひいては、車両シヨ・ンクの発生
も防止することができる。

本発明の第２実施例を次に説明する。

第１実施例では燃料噴射量を制御する方式としてＤ−Ｊ
方式を採用していたが、これに替わり、本実施例では、
Ｌ−Ｊ方式を採用した構成とし、さらに、燃料カットル
ーチンを以下のような構成としてもよい。即ち、第５図
のフローチャートに示すように、既述した第１実施例の
燃料カットルーチン（第４図）にあって、ステ・ンプ２
５０の処理をステップ３００の処理に替えた構成をして
いる。ステップ３００では、過去１秒間でスーパチャー
ジャ１１が動作したことはないか否かの判断を行なう。

なお、この動作したか否かは、スーパチャージャ１１に
続く電磁クラ・ンチ２３をＯＮしたか否かから判断され
る。ステップ３００で、過去１秒間でスーパチャージャ
１１が動作したことはないと判断されると、低負”面状
態からの減速であるとして、処理はステップ２６０に移
行し、燃料カットディレィ中の点火時期θを遅角する。

また、過去１秒間でスーパチャージャ１１が動作したと
判断されると、高負荷状態からの減速であるとして、そ
の点火時期θの遅角は行なわない。

以上のように構成した第２実施例の内燃機関の点火時期
制御装置は、第１実施例と同様に、点火プラグ３３の要
求電圧を低く抑えることができ、排気系の過熱、アフタ
ファイアの発生、車両シヨ・ンクの発生を防止する効果
を奏する。特に、エアフロメータの検出値は、スロット
ルバルブ７を閉じると、吸気系の残留空気量に関係なく
その直後に急減するために、軽負荷からの減速か高負荷
からの減速か見分けがつかないが、本実施例のように、
減速前のスーパチャージャ１１の動作の履歴を見ること
で、正確に内燃機関１の負荷を検出することができ、確
実に上記効果を発揮せしめることができる。

なお、本発明の他の態様として、第２実施例にあって、
減速前のスーパチャージャ１１の動作の履歴を見ること
に替わり、スロットルバルブ７の開度が所定値以上であ
るかどうかの減速前の履歴を見るように構成してもよい
。即ち、過去Ｔ秒（所定時間）間で、フロ・ントルバル
ブ７が所定値以上となったことはないか否かの判断を行
なう。

本発明の第３実施例を次に説明する。

本実施例は、第１実施例と比較して、燃料力・ントルー
チンの構成が異なるだけで、他のハード構成等は全く同
じものである。また、燃料カットルーチンも、第６図の
フローチャートに示すように、ステップ２００，２１０
，２２０．２４０は同じ処理内容である。なお、ステ・
シブ２１０で、否定判断されると、第１実施例のように
フラグＦ１に１直１をセットすることなしに、そのまま
処理は「ＲＥＴＵＲＮＪに抜ける。また、ステップ２２
０で肯定判断されると、処理はステ・シブ４００に移り
、予めＲ０Ｍ５０　ｂに格納された第７図に示すような
マツプＡを用いて、圧力センサ４３で検出された吸気管
圧力ＰＭに基づく補正量αを算出する処理を実行し、続
くステ・シブ４１０で、点火時間θをその補正量αだけ
減算して、燃料カットディレィ時間内の遅角制御を実行
する。なお、その遅角する補ｉＥ量αは、第７図に示す
ように、吸気管圧力ＰＭが大きくなると小さい１偵を取
り、特に吸気管圧力ＰＭが所定（ｌｌｉＰＭｏ（本実施
例の場合５００ｍｍＨｇ）以上になると（偵０を取る。

ステップ４１０の実行後、処理はｒＲＥＴＵＲＮ」に抜
ける。

以上のように構成した第３実施例の内燃機関の点火時間
制御手段置は、第１実施例と同様な効果を奏する。特に
本実施例にあっては、減速後の燃料力・シトディレィ中
における点火時間の遅角量αを、そのときの吸気管圧力
ＰＭに応じて制御しているために、内燃機関の発生トル
クの急変を確実に抑えることができ、より確実に車両シ
ョックの発生を防止することができる。

なお、他の実施態様として、第３実施例にあって、内燃
機関をＬ−Ｊ方式を採用するように構成し、更に燃料カ
ットルーチンのステップ４１０を、次のように替えても
よい。即ち、エアフロメータの検出結果である吸入空気
量Ｑを機関回転速度ＮＥで割ったＱ／ＮＥを取り込み、
第７図の横軸をＱ／ＮＥとした図示しないマツプＢを用
いて、Ｑ／ＮＥに基づく補正量αを算出する処理とする
。

したがって、こうした実施態様は、前記第３実施例と同
様な効果を奏する。

以上本発明のいくつかの実施例について説明したが、本
発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様
で実施し得ることは勿論である。

発明の効果 以上詳述したように本発明の内燃機関の点火時間制御装
置は、燃料カットディレィ中の点火時期の遅角量を、減
速前の内燃機関の運転状態に基づいて補正する。したが
って、吸気系に多量の空気が残っているような高負萌状
態からの減速時にあっても、点火プラグの要求電圧を低
く抑えることができ、その結果、排気系が過熱されだけ
、アフタファイアが発生しだけすることもなく、ひいて
は、車両ショックの発生も防止することができ名。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成を例示するブロック図、第
２図は本発明の第１実施例である点火時間制御装置を搭
載した車両用の内燃機関およびその周辺装置を表す概略
構成図、第３図はその電子制御回路にて実行される点火
時ＩＪＩ制御ルーチンを示すフローチャート、第４図は
その電子制御回路で実行される燃料カットルーチンを示
すフローチャート、第５図は本発明の第２実施例におけ
る燃料カットルーチンを示すフローチャート、第６図は
本発明の第３実施例における燃料力・ントルーチンを示
すフローチャート、第７図はその第３実施例にて用いら
れるマ・シブＡを示すグラフである。 Ｍｌ・・・減速判定手段 Ｍ２・・・燃料遮断遅延手段 Ｍ３・・・点火時間制御手段 Ｍ４・・・点火時期遅角手段 Ｍ５・・・減速前運転状態検出手段 Ｍ６・・−遅角量補正手段 １・・・内燃機関　　　　　７・・・スロットルバルブ
１１・・・スーパチャージャ　　２３・・・電磁クラッ
チ３３・・・点火プラグ　　　　３９・・・回転速度セ
ンサ４１・・・スロットルポジションセンサ４３・・・
圧力センサ　　　　５０・・・電子制御回路代理人　　
　弁理士　定立　勉（ほか２名）図面そのｌ 第 図 第 図 第 図 第 図 図面その５ 第７図 後図面なし 大 吸気管圧力 Ｍ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 スロットル弁が全閉となる減速状態に移行したか否かを
   判定する減速判定手段と、 該減速判定手段にて減速状態に移行したと判定されてか
   ら、所定のディレィ時間だけ内燃機関への燃料噴射の遮
   断を遅延する燃料遮断遅延手段と、前記内燃機関の点火
   時期を、該内燃機関の運転状態に応じて決定される最適
   点火時期に一致させるように制御する点火時期制御手段
   と、 前記燃料遮断遅延手段にて燃料噴射の遮断の遅延がなさ
   れている間、前記点火時期制御手段にて設定された最適
   点火時期を、所定の遅角量だけ遅角させる点火時期遅角
   手段と を備えた内燃機関の点火時間制御装置において、前記減
   速判定手段にて内燃機関が減速状態に移行したと判定さ
   れる直前もしくはその判定時に前記内燃機関の運転状態
   を検出することで、前記内燃機関の減速前の運転状態を
   検出する減速前運転状態検出手段と、 前記点火時期遅角手段にて遅角させる遅角量を、前記減
   速前運転状態検出手段にて検出された減速前の運転状態
   に基づいて補正する遅角量補正手段と を設けたことを特徴とする内燃機関の点火時間制御装置
   。