JPH0510238A - 内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明の目的は、部品の付加増設を要する
ことなく、内燃機関に既設の空燃比制御用の排気センサ
を利用して、アイドル運転中の触媒体の不活性化を防止
し得て、これにより、コストの上昇を招くことなくアイ
ドル運転中の触媒体を活性化し得て、排気浄化機能の低
下を防止し得て排気の清浄化を果たし得る内燃機関の点
火時期制御装置を実現することにある。 【構成】 この目的を達成するために、この発明は、内
燃機関の排気通路に空燃比制御用の排気センサを備える
とともにこの排気センサよりも下流側の排気通路に排気
浄化用の触媒体を備えた内燃機関において、この内燃機
関の吸気絞り弁の開度がアイドル開度である条件と前記
内燃機関の冷却水温度が設定温度域にある条件と前記内
燃機関の吸気温度が設定温度域にある条件と前記排気セ
ンサが不活性状態にある条件とのすべて満足する場合に
は排気温度を上昇させて前記触媒体を活性化させるべく
点火時期を遅角制御する制御手段に設けたことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は内燃機関の点火時期制
御装置に係り、特に部品の付加増設を要することなく、
内燃機関に既設の空燃比制御用の排気センサを利用し
て、アイドル運転中の触媒体の不活性化を防止し得て、
これにより、コストの上昇を招くことなくアイドル運転
中の触媒体を活性化し得て、排気浄化機能の低下を防止
し得て排気の清浄化を果たし得る内燃機関の点火時期制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に示す如く、自動車等の車両に搭載
される内燃機関２０２には、排気通路２０４に空燃比制
御用の排気センサたる酸素センサ２０６を備えるととも
に、この酸素センサ２０６よりも下流側の排気通路２０
４に排気浄化用の触媒体２０８（キャタリスト）を備え
たものがある。この内燃機関２０２は、酸素センサ２０
６の検出する排気成分値たる酸素濃度に基づき空燃比が
目標空燃比である例えば理論空燃比域になるようフィー
ドバック制御され、これにより、触媒体２０８の排気浄
化機能を有効に作用させている。

【０００３】前記排気通路に空燃比制御用の排気センサ
を備えた内燃機関としては、特開昭６０−３５１４８号
公報に開示のものがある。この公報に開示のものは、空
燃比センサの出力が所定のモニタレベルを横切ってから
所定時間を経過したかどうかにより空燃比センサが不活
性状態にあるかどうかを判定し、空燃比センサが不活性
状態と判定された場合は学習補正量の学習制御を停止
し、空燃比センサが活性状態にあると判定された場合は
学習補正量の補正を行うことにより、空燃比センサが活
性状態か不活性状態かを正確に判定し得て、空燃比制御
を適切に実施しようとするものである。

【０００４】また、前記排気通路に触媒体を備えた内燃
機関としては、特開昭６１−７６７４１号公報に開示の
ものがある。この公報に開示のものは、車両の定常走行
状態が継続した場合には、点火時期を遅角させことによ
り触媒体の温度低下の防止を図るとともに、この点火時
期の遅角による出力不足をアイドルスピードコントロー
ルバルブを開くことにより補ったものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
排気通路に空燃比制御用の排気センサを備えるとともに
この排気センサよりも下流側の排気通路に排気浄化用の
触媒体を備えた内燃機関において、排気センサの検出す
る排気成分値に基づき空燃比が目標空燃比である理論空
燃比域になるようフィードバック制御し、これにより、
触媒体の排気浄化機能を有効に作用させている場合に、
アイドル運転が継続されると、図５に示す如く触媒体の
温度が活性のために要する活性化最低温度以下に低下し
てしまい、触媒体が不活性化する不都合がある。そこ
で、例えば、排気通路を構成する排気管を二重管構造に
することにより、触媒体の温度が活性化最低温度以下に
低下することを防止していた。

【０００６】ところが、アイドル運転が長引いて継続さ
れると、たとえ排気管を二重管構造にしたとしても、触
媒体の温度が活性化最低温度以下に低下してしまい、こ
の結果、触媒体が不活性化して排気浄化機能が低下し、
排気の清浄化を果たし得ない不都合があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去すべく、内燃機関の排気通路に空燃比制
御用の排気センサを備えるとともにこの排気センサより
も下流側の排気通路に排気浄化用の触媒体を備えた内燃
機関において、この内燃機関の吸気絞り弁の開度がアイ
ドル開度である条件と前記内燃機関の冷却水温度が設定
温度域にある条件と前記内燃機関の吸気温度が設定温度
域にある条件と前記排気センサが不活性状態にある条件
とのすべて満足する場合には排気温度を上昇させて前記
触媒体を活性化させるべく点火時期を遅角制御する制御
手段に設けたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】この発明の構成によれば、制御手段によって、
内燃機関の吸気絞り弁の開度がアイドル開度である条件
と内燃機関の冷却水温度が設定温度域にある条件と内燃
機関の吸気温度が設定温度域にある条件と排気センサが
不活性状態にある条件とのすべて満足する場合には、点
火時期を遅角制御することにより、排気温度を上昇させ
て触媒体を活性化させ得て、アイドル運転が継続された
としても、排気管を二重管構造にすることなく、触媒体
の温度が活性化最低温度以下に低下することを防止でき
る。

【０００９】

【実施例】次にこの発明の実施例を図に基づいて詳細に
説明する。

【００１０】図１〜図３は、この発明の実施例を示すも
のである。図１において、２は内燃機関、４は排気通路
である。自動車等の車両に搭載される内燃機関２は、排
気通路４に空燃比制御用の排気センサたる酸素センサ６
を備えるとともに、この酸素センサ６よりも下流側の排
気通路４に排気浄化用の触媒体８（キャタリスト）を備
えている。前記酸素センサ６は、制御手段たる制御部１
０に接続されている。この制御部１０は、酸素センサ６
の検出する排気成分値たる酸素濃度に基づき空燃比が目
標空燃比である例えば理論空燃比域になるようフィード
バック制御し、これにより、触媒体８の排気浄化機能を
有効に作用させる。

【００１１】前記制御部１０には、内燃機関２の吸気絞
り弁（図示せず）の開度がアイドル開度であるときにオ
ンするアイドルスイッチ１２と、内燃機関２の冷却水温
度を検出する水温センサ１４と、内燃機関２の吸気温度
を検出する吸気温センサ１６と、が接続されている。ま
た、制御部１０には、点火装置を構成するディストリビ
ュータ１８が接続されている。

【００１２】これにより、制御部１０は、酸素センサ６
及びアイドルスイッチ１２、水温センサ１４、吸気温セ
ンサ１６から入力する信号により、ディストリビュータ
１８に信号を出力して点火時期を制御する。即ち、制御
部１０には、アイドルスイッチ１２から入力する信号に
より内燃機関２の吸気絞り弁の開度がアイドル開度であ
る条件と、水温センサ１４から入力する信号により内燃
機関２の冷却水温度が設定温度域にある条件と、吸気温
センサ１６から入力する信号により内燃機関２の吸気温
度が設定温度域にある条件と、酸素センサ６から入力す
る信号により酸素センサ６が不活性状態にある条件と、
を設定しておく。制御部１０は、これら条件のすべて満
足する場合に、排気温度を上昇させて触媒体８を活性化
させるべく点火時期を遅角制御する。

【００１３】次に作用を説明する。

【００１４】制御部１０は、図３に示す如く、制御がス
タート（１００）すると、酸素センサ６及びアイドルス
イッチ１２、水温センサ１４、吸気温センサ１６から入
力する信号により、条件のすべてを満足するか否かを判
断する。

【００１５】即ち、アイドルスイッチ１２から入力する
信号により、内燃機関２の吸気絞り弁の開度がアイドル
開度であるか否かを判断（１０１）する。

【００１６】アイドルスイッチ１２オンで吸気絞り弁の
開度がアイドル開度である場合（１０１：ＹＥＳ）は、
水温センサ１４から入力する信号により冷却水温度が設
定温度域（ＴＷ１≧水温≧ＴＷ２）にあるか否かを判断
（１０２）する。

【００１７】冷却水温度が設定温度域（Ｔｗ１≧水温≧
Ｔｗ２）にある場合（１０２：ＹＥＳ）は、吸気温セン
サ１６から入力する信号により吸気温度が設定温度域
（ＴＡ１≧吸気温≧ＴＡ２）にあるか否かを判断（１０
３）する。

【００１８】吸気温度が設定温度域（ＴＡ１≧吸気温≧
ＴＡ２）にある場合（１０３：ＹＥＳ）は、酸素センサ
６から入力する信号により酸素センサ６が不活性状態に
あるか否かを判断（１０４）する。このとき、酸素セン
サ６の不活性状態の判断は、例えば、図２に示す如く、
酸素センサ６から入力する信号で検出される酸素センサ
温度により判断（１０４）する。

【００１９】前記判断（１０１）〜（１０４）のすべて
がＹＥＳの場合には、図２に示す如く、点火時期をθだ
け遅角制御（１０５）する。この点火時期のθだけの遅
角制御の間隔は、Ｘ１点火おきとする。

【００２０】その後、酸素センサ６が活性化しているか
否かを判断（１０６）し、ついで時間ｔが経過したか否
かを判断（１０７）する。酸素センサ６が活性化（１０
６：ＹＥＳ）し、時間ｔが経過（１０７：ＹＥＳ）した
場合には、点火時期を正規の値に戻し（１０８）、ステ
ップ（１０１）にリターンする。

【００２１】つまり、内燃機関２のアイドル運転中に、
冷却水温度が設定温度域（ＴＡ１≧吸気温≧ＴＡ２）で
吸気温度が設定温度域（ＴＡ１≧吸気温≧ＴＡ２）であ
る定常状態において、酸素センサ６が不活性状態にある
場合は、酸素センサ６が活性化するまで時間ｔだけ点火
時期を遅角制御し、その後に正規の点火時期に戻す。

【００２２】図２に示す如く、酸素センサ６が不活性化
すると、触媒体８も不活性化している。したがって、内
燃機関２のアイドル運転中に、冷却水温度や吸気温度が
定常状態において、酸素センサ６が不活性状態にある場
合は、酸素センサ６が活性化するまで時間ｔだけ点火時
期を遅角制御すると、排気温度が上昇して点酸素センサ
６が活性化されるとともに触媒体８も活性化されること
になる。

【００２３】このように、アイドル運転中にある条件を
満足する場合に、点火時期を遅角制御することにより、
排気温度を上昇させて触媒体８を活性化することができ
る。これにより、アイドル運転が継続されたとしても、
従来のように排気管を二重管構造にすることなく、触媒
体８の温度が活性化最低温度以下に低下することを防止
できる。

【００２４】このため、部品の付加増設を要することな
く、内燃機関２に既設の空燃比制御用の酸素センサ６を
利用して、アイドル運転中の触媒体８の不活性化を防止
し得る。これにより、コストの上昇を招くことなくアイ
ドル運転中の触媒体８を活性化し得て、排気浄化機能の
低下を防止し得て、排気の清浄化を果たすことができ
る。

【００２５】

【発明の効果】このようにこの発明によれば、内燃機関
のアイドル運転中にある条件を満足する場合に、点火時
期を遅角制御することにより、排気温度を上昇させて触
媒体を活性化させ得て、アイドル運転が継続されたとし
ても、排気管を二重管構造にすることなく、触媒体の温
度が活性化最低温度以下に低下することを防止できる。

【００２６】このため、部品の付加増設を要することな
く、内燃機関に既設の空燃比制御用の排気センサを利用
して、制御のロジックの変更によって、アイドル運転中
の触媒体の不活性化を防止し得て、これにより、コスト
の上昇を招くことなくアイドル運転中の触媒体を活性化
し得て、排気浄化機能の低下を防止し得て排気の清浄化
を果たすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す内燃機関の点火時期制
御装置の概略構成図である。

【図２】酸素センサ及び触媒体の温度と点火時期との関
係を示すタイミングチャートである。

【図３】制御のフローチャートである。

【図４】従来例を示す酸素センサ及び触媒体を備えた内
燃機関の概略構成図である。

【図５】従来例を示す酸素センサ及び触媒体の温度の関
係を示すタイミングチャートである。

【符号の説明】

２ 内燃機関 ４ 排気通路 ６ 酸素センサ ８ 触媒体 １０ 制御部 １２ アイドルスイッチ １４ 水温センサ １６ 吸気温センサ １８ ディストリビュータ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 内燃機関の排気通路に空燃比制御用の排
   気センサを備えるとともにこの排気センサよりも下流側
   の排気通路に排気浄化用の触媒体を備えた内燃機関にお
   いて、この内燃機関の吸気絞り弁の開度がアイドル開度
   である条件と前記内燃機関の冷却水温度が設定温度域に
   ある条件と前記内燃機関の吸気温度が設定温度域にある
   条件と前記排気センサが不活性状態にある条件とのすべ
   て満足する場合には排気温度を上昇させて前記触媒体を
   活性化させるべく点火時期を遅角制御する制御手段に設
   けたことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装置。