JPH06105071B2

JPH06105071B2 - 複合吸気式エンジン用点火時期制御装置

Info

Publication number: JPH06105071B2
Application number: JP59100094A
Authority: JP
Inventors: 喜朗団野; 晃高橋; 和正飯田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1984-05-18
Filing date: 1984-05-18
Publication date: 1994-12-21
Anticipated expiration: 2009-12-21
Also published as: JPS60243367A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、全運転域に亘って作動する１次吸気弁をもっ
た１次吸気系と、例えば所定のエンジン負荷状態よりも
高負荷運転域のような一部の運転域で作動する弁作動抑
制機構付き２次吸気弁をもった２次吸気系とを有する複
合吸気式エンジン（以下必要に応じ「CISエンジン」と
いう）に関し、特にこのCISエンジンにおける点火時期
を制御するための装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、エンジンの全運転域に亘って１次吸気弁（以
下必要に応じ「Ｐ弁」という）が作動することにより吸
気（空気または混合気）をシリンダ内へ供給する１次吸
気系（以下必要に応じ「Ｐ吸気系」という）と、所定の
エンジン負荷状態（例えばスロットル弁の開度で45°前
後の負荷状態）よりも高負荷運転域になると公知の弁作
動停止機構（例えば特開昭58-47131号公報参照）によっ
て２次吸気弁（以下必要に応じ「Ｓ弁」という）が作動
することにより吸気をシリンダ内へ供給する２次吸気系
（以下必要に応じ「Ｓ吸気系」という）とをそなえた複
合吸気式エンジンが提案されている。

また、従来より、かかるCISエンジンの点火時期制御手
段としては、吸気通路内の負圧を利用した真空進角装置
が提案されている。

しかしながら、このような従来の複合吸気式エンジンの
ための点火時期制御装置では、次のような問題点があ
る。

すなわち、Ｐ弁のみが作動する第１運転域（以下必要に
応じ「Ｐ領域」という）を例えば部分負荷域に限らず低
速であれば全負荷域まで拡大したような場合に、かかる
真空進角装置では対応しきれない。

そこで、CISエンジンに、各種センサからの信号を受け
て点火時期を算出し、点火装置のトランジスタを開閉制
御して点火動作を行なわせる電子進角装置を搭載するこ
とも考えられるが、このような手段では、例えばＰ領域
と、Ｐ弁およびＳ弁が共に作動する第２運転域（以下必
要に応じ「Ｐ＋Ｓ領域」という）との切替過渡期に適切
な点火時期制御を行なえないという問題点がある。

このような問題点を解決すべく、電子進角装置を有する
CISエンジンにおいて、Ｐ領域においてもＰ＋Ｓ領域に
おいてもこれらの領域間の切替過渡期においてもいずい
れも適切な点火時期制御が行なえるようにした、複合吸
気式エンジン用点火時期制御装置が知られている。

その１例を第１〜５図および第８図により説明する（な
お第１〜５図は本発明の一実施例としての複合吸気式エ
ンジン用点火時期制御装置を示すものであるが、構成上
共通した部分があるので、従来例の説明として第１〜５
図を利用する。）さてこの装置は、１次吸気系と２次吸気系とをそなえた
直列４気筒式CISエンジンに搭載されるものであるが、
第１図に示すごとく、このエンジンＥは、１次吸気系1A
に、エンジン全回転域に亘って作動する１次吸気弁（Ｐ
弁）をそなえるとともに、２次吸気系1Bに、エンジン低
回転域では作動を停止しエンジン高回転域になると作動
を開始する２次吸気弁（Ｓ弁）をそなえている。

ここで、Ｐ弁18のみが作動する第１運転域（Ｐ領域）な
らびにＰ弁18およびＳ弁19が共に作動する第２運転域
（Ｐ＋Ｓ領域）の例を示すと、第４図にそれぞれ符号P,
P＋Ｓで示すようになる。

なお、第４図中の符号WOTはスロットル全開ライン、WCT
はスロットル全閉ラインを示す。

また、Ｐ領域とＰ＋Ｓ領域とは、切替によるハンチング
を防止するため、実際は一部オーバラップしている。

さらに、特殊な場合として、実際は、エンジン冷却水温
がある値以下のときに、エンジンＥが一旦ある回転数以
上になってＳ弁19が作動を開始することにより、Ｐ＋Ｓ
領域となった後は、たとえエンジン回転数が下がってき
て、Ｓ弁19の作動を停止すべき領域になっても、Ｓ弁19
の作動は停止させない、すなわち、Ｐ＋Ｓ領域を全運転
域にまで拡げることが行なわれる。

そして、本実施例のエンジン動弁系では、Ｐ弁18,S弁19
および排気弁15がそれぞれロッカアームを介してカムに
よって開閉駆動されるようになっているが、第２図に示
すごとく、Ｓ弁19をカム101によって開閉駆動するロッ
カアーム102には、弁作動停止機構Ｍ′が設けられてい
る。すなわち、ロッカアーム101には、シリンダ112が装
着されており、このシリンダ112に、有底円筒形のプラ
ンジャ113が摺動可能に内嵌されている。プランジャ113
は、その内部に装着されたスプリング114によって第２
図中下方へ押圧されるとともに、その下端の底面部がＳ
弁19の弁軸119端に当接している。

またシリンダ112の円筒壁には、プランジャ113がシリン
ダ112に対して最下方位置（図示の位置）となったとき
に、プランジャ113上端部の直上となる位置に、２つの
長孔112aが対向して設けられており、これらの長孔112a
には、係止機構ENを構成するロックプレート106が挿入
されるようになっている。

そして、このロックプレート106の先端部には２股フォ
ーク部分が形成されており、この２股フォーク部分は、
第３図に示すごとく、その先端寄り部分がプランジャ11
3の内径に略等しい狭隙間部106aとして形成されるとと
もに、その基端寄り部分がプランジャ113の外径よりや
や広い広隙間部106bとして形成されている。

また、ロッカアーム102には、シリンダ104と、このシリ
ンダ104内を摺動するピストン105と、このピストン105
とばね受け108との間に介装されてピストン105を第２図
中右方へ押圧する戻しスプリング107とからなる油圧式
のアクチュエータ103が設けられている。

そして、ピストン105とロックプレート106とは連結され
るが、この連結部分133は次のようになっている。

すなわちピストン105の外端部には、ピストン105の摺動
方向に関し直角となる断面が四角形を呈する筒状の連結
部材が固着され、ロックプレート106のピストン105側に
設けられ略Ｃ字状を呈する鉤型部がピストン105の摺動
方向に沿って間隙を存して上記連結部材を囲むようにし
て設けられており、これによってロックプレート106と
ピストン105とが間隙を存して連結されている。

さらに、ロッカシャフト124には、タイミングカム125が
設けられており、このタイミングカム125は、ロッカア
ーム102の揺動が最大あるいはその近傍（カムリフトが
最大あるいはその近傍）となったときに、略円柱形を呈
するタイミングカムフォロア126をロッカシャフト124の
半径方向外方へ大きく揺動させるように構成されてい
る。

また、タイミングプレート109は、ロッカアーム102の本
体に取り付けられた軸に回転可能に枢支されるととも
に、シリンダ104外部上方に設けられた溝104a内を摺動
してピストン105の図中左端部と中間部上方に設けられ
た切込み105aとに係合可能となるように構成されてい
る。

さらに、タイミングプレート109はスプリングによりピ
ストン係合方向に付勢されており、タイミングカムフォ
ロア126がタイミングカム125によって第２図中上方に押
し上げられると、タイミングカムフォロア128によっ
て、回動されるピストン105との係合がはずれるように
なっている。なお、アクチュエータ103におけるシリン
ダ104の油室110はロッカアーム102の揺動に関係なく、
油路111によって供給油路122を介し常時ロッカシャフト
124内の油路123に連通されている。

そして、油路123へは、オイルコントロールバルブ（以
下「OCV」という）128を介装された油路127を通じオイ
ルポンプ129からエンジンオイル（潤滑油）が供給され
うるようになっている。

ここで、OCV128はそのソレノイドがコンローラ12からの
オン信号を受けて励磁状態になると、オイルポンプ129
側を開いて、エンジンオイルを供給可能とするが、逆に
OCV128のソレノイドへの信号がオフ信号に切り替わる
と、このOCV128はリザーバ側を開いて、油路123がリザ
ーバ圧になるように構成されている。

なお上記のような弁作動停止機構Ｍ′は、例えば特開昭
58-47131号公報に示すように公知の構造である。

ロックプレート106およびこれを駆動するアクチュエー
タ103は、上述のごとく構成されているので、OCV128を
オンして、アクチュエータ103へ圧油を供給すると、所
要のタイミングでロックプレート106が突出せしめられ
て、ロックプレート106の広隙間部106bがプランジャ113
の上方へ位置し、これによりプランジャ113はロッカア
ーム102の揺動に伴いシリンダ112内を揺動して、弁停止
状態を実現することができる。

また、OCV128をオフにして、アクチュエータ103から油
を排出すると、戻しスプリング107の作用によって、所
要のタイミングで、ロックプレート106が引っ込められ
て、ロックプレート106の狭隙間部106aがプランジャ113
の上方へ位置し、これによりプランジャ113はロックプ
レート106に係止されて、弁作動状態を実現することが
できる。

なお、第２図中の符号121はバルブスプリング120のため
のばね受けを示している。

ところで、エンジン運転状態を検出する検出手段DMが設
けられている。

すなわち、第１図に示すごとく、スロットル弁11の開度
（スロットル開度）θを検出するスロットルセンサ20が
設けられており、このスロットルセンサ20としては、ス
ロットル開度に比例した電圧を発生するポテンショメー
タ等が用いられる。

さらに、エンジンＥの暖機温度としての冷却水温を検出
する水温センサ21が設けられるとともに、エンジン回転
数Ｎを例えばイグニッションコイル32の１次側マイナス
端子から得られる点火パルス情報で検出する回転数セン
サ17が設けられている。

さらにまた、車速をそれに比例した周波数を有するパル
ス信号で検出する車速センサ24が設けられており、この
車速センサ24としては、公知のリードスイッチが用いら
れる。

また、エンジンクランキング状態を検出するクランキン
グセンサとしてのクランキングスイッチ26が設けられて
おり、このクランキングスイツチ26は、セルモータがオ
ンされたときにオン（閉）、それ以外でオフ（開）とな
るスイッチである。

また、アイドルスイッチ25が設けられており、このアイ
ドルスイッチ25は、スロットル弁11が全閉ストップ位置
にあるとき（エンジンアイドル運転状態時）にオン
（閉）、それ以外でオフ（開）となるスイッチである。

さらに、エアフローセンサ16が設けられており、このエ
アフローセンサ16は、吸気通路１内に配設された柱状体
によって発生するカルマン渦の個数を超音波変調手段に
よって検出したり、抵抗値の変化によって検出したりす
ることにより、吸気通路１の吸入空気量を検出するもの
で、エアフローセンサ16からのディジタル出力はコント
ローラ29へ入力されるようになっている。なお、エアフ
ローセンサ16からのディジタル出力はコントローラ29内
で例えば1/2分周器にかけられてから各種の処理に供さ
れる。

また、一般にエアフローセンサ16はエンジンＥの低速高
負荷状態において吸気脈動等により誤動作するといわれ
ているが、本実施例では、エアフローセンサ16の下流側
にインタクーラ８を設けエアクリーナ部分の寸法等を適
宜調整することにより、上記のような吸気脈動はほとん
ど起きなくなったので、エアフローセンサ16による計測
信頼性あるいは精度は十分に高いものと考えられる。

さらに、上記のセンサやスイッチのほか、吸気温度を検
出する吸気温センサ13,大気圧を検出する大気圧センサ1
4,排気中の酸素濃度を検出するO₂センサ22,エンジンノ
ック状態を検出するノックセンサ23,ディストリビュー
タ33付き光電変換手段によってクランク角度を検出する
クランク角度センサ27,スロットル弁11の基準開度（こ
の開度は例えばエンジン回転数600rpm前後に対応する小
さい開度として設定されている。）に対応するアクチュ
エータ12付きのロッドの位置（基準位置）を検出するポ
ジションセンサとしてのモータポジションスイッチ28な
どが設けられており、これらのセンサやスイッチからの
信号はコントローラ29へ入力されるようになっている。

なお、モータポジションスイッチ28は、アイドル時にス
ロットル弁11を駆動するための上記ロッドの後端面より
後方に設けられており、該ロッドが最も後退した状態の
近傍でオン（閉）、それ以外でオフ（開）となるように
構成されている。

また、吸気温センサ13,大気圧センサ14,水温センサ21,
スロットルセンサ20,O₂センサ22,ノックセンサ23など
は、その検出信号がアナログ信号であるので、A/Dコン
バータを介してコントローラ29へ入力される。

なお、大気圧センサ14はコントローラ29内に組み込んで
もよい。

コントローラ20は、適宜の入出力インタフェース,CPUの
ほか、RAMやROMのごときメモリー（マップを含む）をそ
なえて構成されており、更にコントローラ29は、上記の
センサ等からの信号を受けてエンジン運転状態を検出し
てＳ弁19の作動停止を制御するための制御信号を弁作動
停止機構Ｍ′のOCV128へ出力するＳ弁制御手段CM1の機
能を有している。

かかるOCV制御のための処理フローを示すと第５図のよ
うになる。

この第５図に示すフローは点火割込み信号が入力される
ごとに演算処理が行なわれるが、まずステップa1で、運
転状態が読み込まれ、次のステップa2で、Ｐ領域かどう
か、すなわちＳ弁19の作動を停止させるべきかどうかと
いう判断が行なわれる。

もし、YESであるなら、OCV128をオンにするための制御
信号を出して、OCV128をオンにし（ステップa3）、NOで
あるなら、OCV128をオフにするための制御信号を出し
て、OCV128をオフにする（ステップa4）。

OCV128をオンにすると、前述のごとく、Ｓ弁19が停止状
態になり（Ｐ領域となり）、OCV128がオフすると、Ｓ弁
19が作動状態になる（Ｐ＋Ｓ領域となる）。

次に、この弁作動停止機構Ｍ′の作用を更に詳細に述べ
る。

まず、第２図は、アクチュエータ103へ圧油が供給され
ておらず、ピストン105が戻しスブリング107の押圧力に
より右側部に位置して、プランジャ113の上端面とロッ
クプレート106の狭隙間部106aとが係合しており、これ
によりプランジャ113の摺動が停止していて、Ｓ弁19が
作動可能な状態を示している。そしてこの状態では、タ
イミングプレート109とピストン105の左端部が係合可能
となっている。

この状態から、エンジンの運転状態に応じてコントロー
ラ29からの信号に基づきOCV128がオンすることにより、
油路127,123,122,111を介してアクチュエータ103の油室
110へ圧油を供給すると、この圧油によってピストン105
が左方へ押圧されるが、カムリフトが発生していない期
間においては、タイミングプレート109がピストン105の
左端部に係合しているため、ピストン105は左方へ摺動
しない。

次に、カムリフトが発生して最大値あるいはその近傍と
なると、ロッカアーム102が揺動し、タイミングカムフ
ォロア126がタイミングカム125に追従して押しあげられ
るので、タイミングプレート109が回動し、これにより
ピストン105との係合がはずれて、ピストン105は油圧に
より左方へ摺動する。

ただし、この状態では、上記係合がはずれる以前にロッ
カアーム102が揺動してＳ弁19を作動させているため、
ロックプレート106はプランジャ113上端と長孔112aの上
面との間にバルブスプリング120の荷重によって挟持さ
れて摺動せず、ピストン105はロックプレート106との連
結部分133に設けた間隙の寸法分だけ摺動し、ピストン1
05とタイミングプレート109とが係合しない位置とな
る。

そして、上記カムリフトが終了すると、プランジャ113
がスプリング114の押圧力によりシリンダ112外部下方へ
摺動されて、その上端が長孔112aの下方となるので、ロ
ックプレート106が摺動可能となり、ピストン105の油圧
による左方移動にともなってロックフレート106が長孔1
12a内を更に進入し、プランジャ113の上端との係合が解
放されて、プランジャ113が摺動可能な状態となる。そ
結果、次にカムリフトが生じてロッカアーム102が揺動
されたとき、プランジャ113が摺動するため、Ｓ弁19の
作動が停止されることとなる。

なお、この状態では、カムリフトが生じていない時、タ
イミングプレート109はピストン105の切込み105aに係合
することとなる。

次に、このような弁停止状態から、エンジンの運転状態
に応じて、Ｓ弁19を作動させるために、コントローラ29
からの信号に基づき、OCV128がオフして、油路111,122,
123,127を介してアクチュエータ103内の油を排出する
と、戻しスプリング107によってピストン105が右方へ押
圧されるが、カムリフトが発生していない期間において
はタイミングプレート109がピストン105の切込み105aに
係合しているため、ピストン105は右方へ摺動しない。
カムリフトが発生して最大値あるいはその近傍となる
と、タイミングプレート109とピストン105の切込み105a
との係合がはずれるので、ピストン105は戻しスプリン
グ107の押圧力により右方へ移動する。ただし、この状
態では、上記のようにカムリフトが発生してロッカアー
ム102が揺動されており、プランジャ113がシリンダ112
内方へ摺動されているため、ロックプレート106はプラ
ンジャ113の筒壁面に突当って摺動しないものである。
従ってピストン105はロックプレート106との連結部分13
3に設けた間隙の寸法分だけ摺動し、ピストン105の切込
み105aとタイミングプレート109とが係合しない位置と
なる。

そして、上記カムリフトが終了すると、プランジャ113
がスプリング114の押圧力によってシリンダ112の外部下
方へ摺動されて、その上端が長孔112aの下方となるの
で、ロックプレート106が摺動可能となって、ピストン1
05の戻しスプリング107による右方移動にともなって長
孔112aから一部抜き出されて、ロックプレート106の狭
隙間部106aとプランジャ113の上端面とが係合し、これ
によりプランジャ113の摺動が阻止される。その後はピ
ストン105の左端部とタイミングプレート109とが係合す
る。

その結果、次にカムリフトが生じてロッカアーム102が
揺動すると、プランジャ113がその摺動を阻止されてい
るので、Ｓ弁19は作動状態となる。

ところで、上述のようにコントローラ29の信号により弁
作動停止機構が作動して弁の切替が行なわれるが、この
際弁作動停止機構に切替指令発生時からの作動遅れを伴
う。

ところで、第１図に示すごとく、イグニッションコイル
32が設けられており、このイグニッションコイル32はス
イッチングトランジスタとしてのパワートランジスタ30
によって１次側電流を継続されるようになっている。す
なわち、本装置は電気制御信号を受けて点火動作を制御
される点火装置IDをそなえていることになる。

なお、このCISエンジンＥの吸気通路１と排気通路２と
の間には、排気再循環通路（EGR通路）が介装されてお
り、このEGR通路には、排気再循環量（EGR量）を制御す
る制御弁（EGR弁）が介装されている。

そして、このEGR弁はシングルタイアフラム式の圧力応
動装置５によって開閉駆動される圧力応動型EGR弁とし
て構成される。

なお、排気を再循環させる（EGRをかける）運転域は、
冷却水温が所定温度（例えば70℃前後）以上であること
を条件として、第４図に符号EGRで示す運転域（この運
転域EGRは第４図に示すようにＰ領域およびＰ＋Ｓ領域
の両方にまたがっている）である。

また、運転域EGR以外の運転域（スロットル弁全閉カッ
ト運転域を含む）では、EGRはかけず、更に水温が上記
所定温度よりも低いときは全運転域に亘ってEGRはかけ
ない。

さらに、コントローラ29は、Ｐ領域のための点火進角情
報（遅角量）を設定する第１設定手段としての第１メモ
リーM1と、Ｐ＋Ｓ運転域のための点火進角情報（遅角
量）を設定する第２設定手段としての第２メモリーM2
と、上記のセンサやスイッチからの信号を受けて第１メ
モリーM1または第２メモリーM2からの点火進角情報（遅
角量）を有する制御信号を点火装置IDのパワートランジ
スタ30へ出力する点火時期制御手段CM2との機能を有し
ている。

かかる点火時期制御のための処理フローを示すと第８図
のようになる。

この第８図に示すフローも点火割込み信号が入力される
ごとに演算処理が行なわれるが、まずステップb1で、運
転状態が読み込まれ、次のステップb2で、Ｐ領域がどう
か（Ｓ弁19の停止が指示されたかどうか）が判断され
る。

このようにＰ領域かあるいはＰ＋Ｓ領域であるかを判断
するのは、点火進角がＰ領域とＰ＋Ｓ領域とでは異なる
からであり、この判断によって次のステップb3,b4でそ
れぞれの領域に適した点火進角情報を選択することがで
きる。

すなわち、もしYESであれば（Ｐ領域であれば）、ステ
ップb3で、第１メモリーM1のマップ（Ｐマップ）から
（θ,N）に基づいて遅角量Ｒを読み出すが、もしNO,す
なわちＰ＋Ｓ領域であれば、ステップb4で、第２メモリ
ーM2のマップ（Ｐ＋Ｓマップ）から（θ,N）に基づいて
遅角量Ｒを読み出す。

なお、Ｐマップでの点火進角は標準仕様用に設定され、
Ｐ＋Ｓマップでの点火進角はＰマップ内のものよりも進
みぎみに設定されている。

このようにＰ領域とＰ＋Ｓ領域とで点火進角を変えるの
は、Ｐ領域では、バルブオーバラップによる内部EGRの
影響が大であるのに対し、Ｐ＋Ｓ領域では流速やバルブ
配置により発生するスワールで燃焼状態が異なることの
影響の方が大きくなるためで、Ｐ領域とＰ＋Ｓ領域とで
は影響を受ける要因が異なるからである。

ついでステップb5において、他の運転状態に基づいて遅
角量Ｒを補正し、次のステップb6で、遅角量Ｒに相当す
るタイミングで、パワートランジスタ30を動作させる。

すなわち、コントローラ29は、クランク角度センサ27,
スロットセンサ20,回数数センサ17等の信号を入力し、
次のような演算を行なってＰ領域またはＰ＋Ｓ領域に適
した点火信号を算出し、パワートランジスタ30をオンオ
フ制御して点火動作を行なわせる電子進角装置を構成す
る。

すなわち、ＰマップおよびＰ＋Ｓマップ（これらのマッ
プはROM内に書き込まれている）にそれぞれ（θ,N）に
対応した遅角量Ｒ（最適点火時期情報でもある）を予め
記憶させておき、基準位置信号が与えられるごとに、そ
のときのエンジン回転数Ｎとスロットル開度θとに対応
した遅角量ＲをＰ領域またはＰ＋Ｓ領域用の各マップか
ら読み出し、その値と基準位置信号発生時からの角度信
号の積算値とが一致したとき点火信号を送出するように
なっている。

この点火信号によってパワートランジスタ30が動作し、
イグニッションコイル32に高電圧が発生して点火が行な
われるのである。

なお、このエンジンＥには、ターボチャージャ３をそな
えており、このターボチャージャ３は、エンジンＥの排
気通路２に介装されるタービン４をそなえるとともに、
エンジンＥの吸気通路１に介装されタービン４によって
回転駆動されるコンプレッサ５をそなえている。

なお、排気通路２のタービン配設部分を迂回するバイパ
ス通路が排気通路２に接続されており、このバイアス通
路を開閉するウエストゲートバルブ６が設けられてい
る。このウエストゲートバルブ６は２枚ダイアフラム式
圧力応動装置７によって開閉駆動されるようになってい
るが、電磁式切替弁34（この弁34は弁体用の図示しない
戻しばねをもつ）によって、圧力応動装置７の一圧力室
へ大気圧および過給圧を選択的に供給することで、ウエ
ストゲートバルブ６の開時期等を調整し、少なくとも２
種の過給圧特性を実現できるようになっている。

また、エンジンＥの吸気通路１には、その上流側（エア
クリーナ側）から順に、エアフローセンサ16,ターボチ
ャージャ３のコンプレッサ5,インタクーラ8,電磁式燃料
噴射弁9,10（これらの弁9,10は噴射容量が異なる）およ
びスロットル弁11が設けられ、エンジンＥの排気通路２
には、その上流側（エンジン燃焼室側）から順に、ター
ボチャージャ３のタービン4,触媒コンバータ31および図
示しないマフラーが設けられている。

さらに、車室内には、表示計35が設けられている。

この表示計35としては、針式表示部35aをもつものや、
発光ダイオード（LED）を列状に配設して、これらのLED
が適宜点滅するヤグメント式表示部35bをもつものなど
が考えられる。

なお、第１図中の符号36はイグニッションキースイッ
チ、37はバッテリを示す。

また第１図において、バッテリ37から直接コンローラ29
へ接続されるラインはコントローラ29内のバックアップ
メモリにつながっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、従来のものでは、上述のように、弁作動停止
機構に切替指令発生時からの作動遅れがあり、切替指令
信号発生と同時に点火進角（遅角量）情報を記憶するマ
ップを切替えたのでは、マップの切替の方が早過ぎてし
まうという問題点がある。

本発明は、このような問題点の解決をはかろうとするも
ので、１次吸気弁のみが作動するエンジン低回転域たる
第１運転域（Ｐ領域）と、１次吸気弁および２次吸気弁
が共に作動するエンジン高回転域たる第２運転域（Ｐ＋
Ｓ領域）との領域間の切替が行なわれたときに、切替え
られた運転領域での各点火進角情報を有する電気制御信
号を、弁作動抑制機構の作動に要する時間だけ遅れをも
たせて点火装置に出力する遅延手段を設けることによ
り、運転領域の切替過渡期において、一時点に不適当な
点火進角によって運転されることが防止されて適切な点
火時期制御が行なえるようにした、複合吸気式エンジン
用点火時期制御装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、本発明の複合吸気式エンジ
ン用点火時期制御装置は、全運転域に亘って作動する１
次吸気弁と、エンジン低回転域で作動が抑制され高回転
域で作動する弁作動抑制機構付き２次吸気弁とがそれぞ
れ燃焼室開口に設けられた複合吸気式エンジンにおい
て、電気制御信号を受けて点火作動を制御される点火装
置をそなえ、上記２次吸気弁の作動が抑制された状態に
適合するようにしてエンジン負荷と回転数とに応じて設
定された点火進角情報を記憶する第１記憶手段と、上記
２次吸気弁が作動する状態に適合するようにしてエンジ
ン負荷と回転数とに応じて設定された点火進角情報を記
憶する第２記憶手段と、上記第１記憶手段または第２記
憶手段からの点火進角情報を上記点火装置へ出力する点
火制御手段とが設けられ、さらに上記点火制御手段には
上記２次吸気弁の弁作動・作動抑制の切替え指令があっ
たかどうかを判断する切替え指令判断手段と、同判断手
段によって切替え指令を判断したときに切替後の２次吸
気弁の作動状態に対応した上記記憶手段の点火進角情報
を有する上記電気制御信号を上記弁作動抑制機構の作動
切替に要する時間だけ遅れをもたせて上記点火装置へ出
力する遅延手段とをそなえたことを特徴としている。

〔作用〕

上述の本発明の複合吸気式エンジン用点火時期制御装置
では、１次吸気系のみが作動するエンジン低回転域（第
１運転域）（Ｐ領域）では、これに適合するようにして
エンジン負荷と回転数とに応じて設定された点火進角情
報に基づいた点火時期制御が行なわれる一方、１次吸気
弁および２次吸気弁が共に作動するエンジン高回転域
（第２運転域）（Ｐ＋Ｓ領域）では、これに適合するよ
うにしてエンジン負荷と回転数とに応じて設定された点
火進角情報に基づいた点火時期（Ｐ領域での点火時期よ
りも進みぎみ）の制御が行なわれる。

また、運転域の切替え指令が発せられてから弁作動抑制
機構が作動して実際に作動吸気弁の切替えがあったかど
うかが切替え指令判断手段で判断され、切替えがあった
ときには遅延手段によって切替えに要する時間だけ遅れ
て点火装置へ点火進角情報が出力されるので、運転領域
の切替過渡期において一時点に不適当な点火進角によっ
て運転されることが防止され、Ｐ領域とＰ＋Ｓ領域との
切替過渡期においても適切な点火時期制御が行なわれ
る。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の一実施例としての複合吸気式
エンジン用点火時期制御装置について説明すると、第１
図その全体構成図、第２図はその弁作動抑制機構を説明
するため一部を破断して示す模式図、第３図はその弁作
動抑制機構におけるロックプレートの部分平面図、第４
図はその作用を説明するためのグラフ、第５〜７図はそ
れぞれその作用を説明するための流れ図である。

さて、本装置も、１次吸気系と２次吸気系とをそなえた
直列４気筒式CISエンジンに搭載されるものであり、第
１図に示すごとく、このエンジンＥは、１次吸気系1A
に、エンジン全回転域に亘って作動する１次吸気弁（Ｐ
弁）をそなえるとともに、２次吸気系1Bに、エンジン低
回転域では作動を抑制されエンジン高回転域になると作
動を開始する２次吸気弁（Ｓ弁）をそなえている。

なお、第４図の符号WOTはスロットル全開ライン、WCTは
スロットル全閉ラインを示す。

また、Ｐ領域とＰ＋Ｓ領域とは、切替によるハンチング
を防止するため、実際は一部オーバーラップしている。

さらに本装置は、第１〜３図に記載された構成をそなえ
ている。なお、その詳細については、〔従来の技術〕の
項でさきに説明したので、重複をさけるため、ここで改
めて説明するのを省略するが、弁作動抑制機構Ｍ′，コ
ントローラ29等が設けられている。

そして、コントローラ29は、１次吸系のみが作動するエ
ンジン低回転域（第１運転領域）（Ｐ領域）での点火進
角情報（遅角量）を記憶する第１メモリーM1（第１記憶
手段）と、１次吸気弁と２次吸気弁が共に作動するエン
ジン高回転域（第２運転領域）（Ｐ＋Ｓ運転域）での点
火進角情報（遅角量）を記憶する第２メモリーM2（第２
記憶手段）と、上記のセンサやスイッチからの信号を受
けて第１メモリーM1または第２メモリーM2からの点火進
角情報（遅角量）を有する制御信号を点火装置IDのパワ
ートランジスタ30へ出力する点火制御手段CM2との機能
を有しており、この点火制御手段は、第８図の流れ図で
示した作用を行なうほか、第１運転域から第２運転域
へ、あるいはその逆の切替え指令があったかどうかを判
断する切替え指令判断手段と、同判断手段が切替え指令
を判断したときに切替えられた運転域の記憶手段の点火
進角情報を有する電気制御信号を、弁作動抑制機構の作
動に要する時間だけ遅れをもたせて点火装置へ出力する
遅延手段とをそなえている。

そのフローを示すと第６図または第７図に示すようであ
る。

なお、第6,7図に示すフローも点火割り込み信号が入力
されるごとに演算処理が行なわれる。

まず第６図に示すものについて説明する。

このフローでは、スタートののち、ステップc1で、運転
状態が読み込まれ、ステップc2で、Ｍ＝M1かどうかが判
断される。

ここで、M1は弁抑制の作動遅れを考慮した点火パルス数
で、例えば４気筒エンジンの場合２よりも大きな整数が
選ばれる。

最初はＭ＝０であるから、ステップc2でNOルートをと
り、Ｍ＝０かどうかを判定するステップc3でもYESルー
トをとって、ステップc4で、Ｐ領域からＰ＋Ｓ領域ある
いはその逆の切替があったかどうかが判断される。

もし、切替があれば、ステップc5で、Ｍ＝１としたの
ち、ステップc6で、前回使用したマップから（θ,N）に
基づいて遅角量Ｒを読み出す。

そして、その後は、ステップc7,c8で、他の運転状態に
基づき遅角量Ｒを補正し、遅角量Ｒを出力する。

次の点火割込み信号が入ると、ステップc2でNOルート，
ステップc3でNOルートをとって、ステップc10で、Ｍ＝
Ｍ＋１としたのち、ステップc6,c7,c8の処理が行なわれ
る。

この場合も、依然として前回使用したマップからの遅角
量情報が使用される。

その後何回か点火割込み信号が入ると、Ｍ＝M1となって
いるから、ステップc2でYESルートをとって、ステップc
10で、Ｍ＝０とリセットしたのち、ステップc11で、Ｐ
領域かどうかが判断され、Ｐ領域であれば、ステップc1
2で、Ｐマップから（θ,N）に基づいて遅角量Ｒが読み
出され、Ｐ＋Ｓ領域であれば、ステップc13でＰ＋Ｓマ
ップから（θ,N）に基づいて遅角量Ｒが読み出され、そ
の後はステップc7,c8の処理がなされる。

これにより切替指令が発せられたあと、M1回点火パルス
が入力されてから、切替後の領域用の点火進角情報に基
づく演算がなされるため、弁作動抑制機構の作動遅れを
考慮した的確な制御が可能となる。

なお、ステップc4でNOの場合は、ステップc11以降の処
理を行なう。

次に第７図に示すフローについて説明する。

このフローでは、スタートののち、ステップd1で、運転
状態が読み込まれたのち、ステップd2で、タイマが０か
どうかが判断される。このタイマはダウンカウンタで、
このタイマには弁作動抑制機構の作動遅れを考慮した時
間がセットされる。

最初は、タイマ０であるから、ステップd3で、Ｐ領域か
らＰ＋Ｓ領域あるいはその逆の切替があったかどうかが
判断される。

もし、切替があれば、ステップd4で、タイマをセット
し、ステップd5で、タイマをスタートさせて、ステップ
d6で前回使用したマップから（θ,N）に基づいて遅角量
Ｒを読み出す。

そして、その後は、ステップd7,d8で、他の運転状態に
基づいて遅角量Ｒを補正し、補正された遅角量Ｒを出力
する。

次の点火割込み信号が入ると、タイマがセットされてい
るから、ステップd2で、NOルートをとって、その後は、
ステップd6,d7,d8の処理が行なわれる。

そして、その後タイマが０になると、ステップd2で、YE
Sルートをとるが、このとき切替指令はもう出ていない
ので、ステップd3でNOルートをとって、ステップd9で、
Ｐ領域がどうかが判断され、Ｐ領域であれば、ステップ
d10で、Ｐマップから（θ,N）に基づいて遅角量Ｒが読
み出され、Ｐ＋Ｓ領域であれば、ステップd11で、Ｐ＋
Ｓマップから（θ,N）に基づいて遅角量Ｒが読み出され
たのち、その後はステップd7,d8の処理がなされる。

これにより切替指令が発せられたあと、タイマがセット
されたのちに０になると（これは例えばM1回点火パルス
が入力される時間に相当する）、切替後の領域用のEGR
弁作動情報に基づく演算がなされるため、この場合も弁
作動抑制機構の作動遅れを考慮した的確な制御が可能と
なる。

なお、Ｐ領域用の点火進角情報やＰ＋Ｓ領域用の点火進
角情報は、記憶情報を用いる代わりに、演算によって求
めてもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の複合吸気式エンジン用点
火時期制御装置によれば、次のような効果ないし利点が
得られる。

（１）第１運転域（Ｐ領域）と第２運転域（Ｐ＋Ｓ領
域）とで、各運転域に適合するようにしてエンジン負荷
と回転数とに応じて設定された点火進角情報に基づいた
点火時期制御が行なわれる。すなわち異なった弁作動切
替え運転状態においても弁作動切替え後の点火時期を適
切に設定することができ、それぞれの運転域におけるエ
ンジン負荷と回転数とに応じた最適な点火時期制御を行
なうことができる。

（２）Ｐ領域用の点火進角情報およびＰ＋Ｓ領域用の点
火進角情報をそれぞれ記憶する記憶手段が別個に設けら
れているので、Ｐ領域とＰ＋Ｓ領域との境界付近で補間
による誤差を生じることがなく（１つの記憶手段による
とすれば、切替運転状態の近傍で補間によるデータ修正
が行なわれてしまい、最適値が得られない）、したがっ
てＰ領域とＰ＋Ｓ領域との間の過渡期においても最適な
点火時期制御が可能となる。またＰ領域とＰ＋Ｓ領域と
がオーバラップしているような場合でも、適切な点火時
期制御が可能となる。

（３）いわゆる電子進角装置を用いるので、低速であれ
ば全負荷域でもＰ領域をとりうるCISエンジンにおいて
も、十分な対応が可能である。

（４）吸気弁数が変更するエンジンは弁作動数の違いで
要求点火時期が大きく異なるため、弁作動切替え遅れの
わずかな期間においても点火時期が合わないと大きなノ
ッキングをは発生することとなるが、本発明では弁作動
切替えが行なわれている間は切替前の点火時期情報によ
って点火時期が制御され、さらに遅延手段によって切替
完了直後からは切替後の新たな点火時期情報により、点
火時期が制御される。

これにより、点火時期制御の遅れがなくなり効果的にノ
ッキングが防止される。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例としての複合吸気式エンジン用点
火時期制御装置を示すもので、第１図その全体構成図、
第２図はその弁作動抑制機構を説明するため一部を破断
して示す模式図、第３図はその弁作動抑制機構における
ロックプレートの部分平面図、第４図はその作用を説明
するためのグラフ、第５〜７図はそれぞれその作用を説
明するための流れ図であり、第８図は従来の複合吸気式
エンジン用点火時期制御装置の作用を説明するための流
れ図である。１……吸気通路、1A……１次吸気弁、1B……２次吸気
弁、２……排気通路、３……ターボチャージャ、４……
タービン、５……コンプレッサ、６……ウエストゲート
バルブ、７……圧力応動装置、８……インタクーラ、9,
10……電磁式燃料噴射弁、11……スロットル弁、12……
アクチュエータ、13……吸気温センサ、14……大気圧セ
ンサ、15……排気弁、16……エアフローセンサ、17……
回転数センサ、18……１次吸気弁（Ｐ弁）、19……２次
吸気弁（Ｓ弁）、20……スロットルセンサ、21……水温
センサ、22……O₂センサ、23……ノックセンサ、24……
車速センサ、25……アイドルセンサとしてのアイドルス
イッチ、26……クランキングスイッチ、27……クランク
角度センサ、28……モータポジションスイッチ、29……
コントローラ、30……パワートランジスタ、31……触媒
コンバータ、32……イグニッションコイル、33……ディ
ストリビュータ、34……電磁式切替弁、35……表示器、
35a……針式表示部、35b……セグメント式表示部、36…
…イグニッションキースイッチ、37……バッテリ、101
……カム、102……ロッカアーム、103……アクチュエー
タ、104……シリンダ、104a……溝、105……ピストン、
105a……切込み、106……ロックプレート、106a……狭
隙間部、106b……広隙間部、107……戻しスプリング、1
08……ばね受け、109……タイミングプレート、110……
油室、111……油路、112……シリンダ、113……プラン
ジャ、114……スプリング、119……弁軸、120……バル
ブスプリング、121……ばね受け、122,123……油路、12
4……ロッカシャフト、125……タイミングカム、126…
…タイミングカムフォロア、127……油路、128……オイ
ルコントロールバルブ（OCV）、129……オイルポンプ、
133……ロックプレートとピストンとの連結部分、CM1…
…Ｓ弁制御手段、CM2……点火制御手段、DM……検出手
段、Ｅ……エンジン、EN……係止機構、ID……点火装
置、Ｍ′……弁作動抑制機構、M1……第１設定手段、M2
……第２設定手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭60−35172（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−154138（ＪＰ，Ａ) 実開昭58−189372（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】全運転域に亘って作動する１次吸気弁と、
エンジン低回転域で作動が抑制され高回転域で作動する
弁作動抑制機構付き２次吸気弁とがそれぞれ燃焼室開口
に設けられた複合吸気式エンジンにおいて、電気制御信
号を受けて点火作動を制御される点火装置をそなえ、上
記２次吸気弁の作動が抑制された状態に適合するように
してエンジン負荷と回転数とに応じて設定された点火進
角情報を記憶する第１記憶手段と、上記２次吸気弁が作
動する状態に適合するようにしてエンジン負荷と回転数
とに応じて設定された点火進角情報を記憶する第２記憶
手段と、上記第１記憶手段または第２記憶手段からの点
火進角情報を上記点火装置へ出力する点火制御手段とが
設けられ、さらに上記点火制御手段には上記２次吸気弁
の弁作動・作動抑制の切替え指令があったかどうかを判
断する切替え指令判断手段と、同判断手段によって切替
え指令を判断したときに切替後の２次吸気弁の作動状態
に対応した上記記憶手段の点火進角情報を有する上記電
気制御信号を上記弁作動抑制機構の作動切替に要する時
間だけ遅れをもたせて上記点火装置へ出力する遅延手段
とをそなえたことを特徴とする、複合吸気式エンジン用
点火時期制御装置。