JPH10299630A - 内燃機関の始動時点火時期制御装置及び内燃機関の始動時点火時期制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】内燃機関の始動時において、各気筒毎の燃焼状
況を見て、その燃焼状況に応じて点火時期を進角するこ
とにより、始動時間を短くする。 【解決手段】エンジン１の電子制御装置（ＥＣＵ）４１
は、始動時に、気筒を判別して、該気筒の点火から次に
点火される気筒の点火までの気筒別点火時間間隔を検出
する。又、ＥＣＵ４１は、気筒別点火時間間隔に基づい
て当該気筒の連爆状況を検出するとともに、各気筒毎の
連爆状況に応じて各気筒の点火プラグ３１の点火時期の
進角値を設定する。そして、ＥＣＵ４１は前記設定した
進角値に基づいて各気筒の点火プラグ３１に対してイグ
ナイタ３０、ディストリビュータ３２を介して点火信号
を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の始動時
点火時期制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ディストリビュータから検出
された内燃機関の回転速度やエアフローメータ等から検
出された吸入空気量等により内燃機関の運転状態を検出
し、その運転状態に合った最適な点火時期を決定する点
火時期制御が知られている。これは、運転状態に応じた
点火時期を予め用意しておき、検出した運転状態に基づ
いてその制御すべき点火時期を読取り、その出力信号を
点火装置のパワートランジスタ等へ供給するものであ
る。

【０００３】一方、内燃機関の始動時は、機関が始動状
態にある際、及び始動が終了した時点から所定期間経過
するまでの間は、回転速度等の運転状態パラメータが大
幅に変動する。このことから、前記点火時期データを用
いずに、点火時期を予め定めた固定値に強制的に制御す
ることが行われている。

【０００４】ところで、始動時の点火時期制御に対する
要求としては、下記の２点がある。 （１） 機関の逆回転防止のために、燃焼が不安定な始
動初期は、点火時期はＡＴＤＣである必要がある。

【０００５】（２） 始動時は燃焼速度が遅く、１回の
燃焼によるトルクを上げるためには、点火時期は速い方
がよい。これは、気筒内の最高圧力になる時点をＴＤＣ
（上死点）近傍になるようにするためである。

【０００６】上記の要求を満足するため、現在始動モー
ド中は、ＡＴＤＣ点火で行い、始動モード脱出後はＢＴ
ＤＣ点火で行うようにしている。なお、始動モードか否
かの判定は、機関の回転速度に基づいて行っており、機
関の回転速度が所定回転速度を越えた場合には、始動モ
ードを脱出するようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、始動時、特
に低温始動時においては、機関の気筒毎に混合気の状態
が異なり、ある気筒には、初爆がきているが、他の気筒
には未だ燃焼が生じていないという状態がある。このよ
うな場合、上記の従来技術では、始動モード中は初爆が
来た気筒についてもＡＴＤＣ点火を行っていたため、気
筒内の膨張比が小さくなり、トルクが低下する問題があ
る。

【０００８】又、始動モードか否かは、機関の回転速度
に基づいて判定されているため、初爆がない気筒があっ
ても、始動モード後は、初爆のない気筒についてもＢＴ
ＤＣ点火が行われている。このため、始動モード脱出後
における早期の点火により、初爆のない気筒に初爆が来
た場合、逆トルクが生じている可能性がある。

【０００９】この結果、上記の理由により、従来は始動
時間が長くなる問題があった。本発明は、上記事情を鑑
みてなされたものであり、その目的は、始動時におい
て、各気筒毎の燃焼状況を見て、その燃焼状況に応じて
点火時期を進角することにより、始動時間を短くするこ
とができる内燃機関の始動時点火時期制御装置を提供す
ることを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、始動時に、気筒を判別して、該
気筒の点火から次に点火される気筒の点火までの気筒別
点火時間間隔を検出する気筒別点火時間間隔検出手段
と、前記気筒別点火時間間隔に基づいて当該気筒の連爆
状況を検出する連爆状況検出手段と、各気筒毎の連爆状
況に応じて各気筒の点火手段の点火時期の進角値を設定
する進角値設定手段と、前記進角値設定手段が設定した
点火時期の進角値に基づいて各気筒の点火手段へ点火信
号を出力する出力手段とを備えることを特徴とする内燃
機関の始動時点火時期制御装置を要旨としている。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１において、連
爆状況検出手段は、気筒別点火時間間隔が予め設定され
た初爆判定条件を満足したか否かにより初爆か否かを判
定する初爆判定手段と、前記初爆判定手段にて該気筒に
初爆があったと判定したとき、初爆判定条件を満足する
回数が所定回数以上のとき連爆と判定する連爆判定手段
とを備えたことを要旨としている。

【００１２】請求項３の発明は、請求項２において、前
記連爆判定手段は、初爆判定条件を満足する回数が所定
回数以上連続した場合に、連爆と判定するものである内
燃機関の始動時点火時期制御装置を要旨としている。

【００１３】請求項４の発明は、請求項２又は請求項３
において、前記進角値設定手段は、連爆判定手段が当該
気筒においては所定回数以上の連爆ではないと判定した
とき、該気筒の点火手段の点火時期の進角値を設定する
ものである内燃機関の始動時点火時期制御装置を要旨と
している。

【００１４】請求項５の発明は、内燃機関の運転状態に
応じて点火時期を算出し、該算出した点火時期に対応し
た時点で点火指示を行うとともに該機関が始動状態にあ
る間及び始動終了後、所定期間経過するまでの間は前記
算出した点火時期の代わりに予め定めた前記機関の運転
状態に無関係の固定の点火時期に対応した時点で点火指
示を行う始動時点火時期制御方法において、始動時に、
運転状態パラメータから該機関の各気筒の連爆状況を検
出し、各気筒毎の連爆状況に応じて各気筒の点火手段の
点火時期の進角値を設定し、設定した進角値に基づいて
各気筒の点火手段の点火時期制御を行うようにしたこと
を特徴とする内燃機関の始動時点火時期制御方法をその
要旨としている。

【００１５】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
気筒別点火時間間隔検出手段は、始動時に、気筒を判別
して、該気筒の点火から次に点火される気筒の点火まで
の気筒別点火時間間隔の検出を行う。連爆状況検出手段
は、前記気筒別点火時間間隔に基づいて当該気筒の連爆
状況を検出する。進角値設定手段は、各気筒毎の連爆状
況に応じて各気筒の点火手段の点火時期の進角値の設定
を行う。出力手段は、前記進角値設定手段が設定した点
火時期の進角値に基づいて各気筒の点火手段へ点火信号
を出力する。

【００１６】請求項２に記載の発明によれば、連爆状況
検出手段の初爆判定手段は、気筒別点火時間間隔が予め
設定された初爆判定条件を満足したか否かにより初爆か
否かを判定する。又、連爆判定手段は、前記初爆判定手
段にて該気筒に初爆があったと判定した場合、初爆判定
条件を満足する回数が所定回数以上のとき連爆と判定す
る。

【００１７】請求項３に記載の発明によれば、前記連爆
判定手段は、初爆判定条件を満足する回数が所定回数以
上連続した場合に、連爆と判定する。請求項４に記載の
発明によれば、連爆と判定されない連爆状況の場合、進
角値設定手段は、各気筒毎の連爆状況に応じて各気筒の
点火手段の点火時期の進角値の設定を行う。従って、連
爆と判定されない、連爆状況の場合、すなわち、初爆判
定条件を満足する回数が所定回数以上連続していない場
合、或いは、初爆判定条件を満足する回数が所定回数以
上ない場合、進角値設定手段は、各気筒毎の連爆状況に
応じて各気筒の点火手段の点火時期の進角値の設定を行
う。

【００１８】請求項５に記載の発明によれば、始動時に
おいて、運転状態パラメータから該機関の各気筒の連爆
状況を検出し、各気筒毎の連爆状況に応じて各気筒の点
火手段の点火時期の進角値を設定し、設定した進角値に
基づいて各気筒の点火手段の点火時期制御を行う。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る内燃機関の始
動時点火時期制御装置を具体化した一実施形態を図１〜
図６を参照して詳細に説明する。

【００２０】図１は、車両に搭載された内燃機関として
のガソリンエンジン（以下、単にエンジンという）１１
の概略構成図である。図１に示すように、車両１０には
複数（例えば４つ）の気筒を有する内燃機関としてのガ
ソリンエンジン（以下、単にエンジンという）１１が搭
載されている。エンジン１１はシリンダブロック１２及
びシリンダヘッド１３を備えている。シリンダブロック
１２には気筒数と同数のシリンダボア１４が並設され、
各ボア１４内にピストン１５が往復動可能に収容されて
いる。各ピストン１５はコネクティングロッド１６によ
ってクランクシャフト１７に連結されている。各ピスト
ン１５の往復運動はコネクティングロッド１６によって
回転運動に変換された後、クランクシャフト１７に伝達
される。

【００２１】シリンダブロック１２及びシリンダヘッド
１３間において、各ピストン１５の上側には燃焼室１８
が形成されている。シリンダヘッド１３には、各燃焼室
１８に面して開口する吸気ポート１９及び排気ポート２
１がそれぞれ設けられている。これらの吸・排気ポート
１９，２１を開放及び閉鎖するために、シリンダヘッド
１３には吸気バルブ２２及び排気バルブ２３がそれぞれ
往復動可能に支持されている。

【００２２】吸気ポート１９にはエアクリーナ２４、ス
ロットルバルブ２５、サージタンク２６、吸気マニホー
ルド２７等を備えた吸気通路２８が接続されている。エ
ンジン１１の外部の空気は吸気通路２８の各部材２４，
２５，２６，２７を順に通過して燃焼室１８に取り込ま
れる。

【００２３】スロットルバルブ２５は、吸気通路２８内
に軸２５ａにより回動可能に支持されている。軸２５ａ
はワイヤ等によって運転席のアクセルペダル（図示略）
に連結されており、運転者によるアクセルペダルの踏み
込み操作に連動してスロットルバルブ２５とともに回動
する。吸気通路２８を流れる空気の量、すなわち吸入空
気量は同通路２８の流路面積によって決定される。流路
面積はスロットルバルブ２５の回動によって調整可能で
ある。

【００２４】吸気マニホールド２７には燃料噴射弁とし
てのインジェクタ２９が、気筒数と同数取り付けられて
いる。各インジェクタ２９は電磁弁であり、通電される
と開弁して、各吸気ポート１９へ向けて燃料を噴射す
る。そして、各インジェクタ２９からの噴射燃料と吸入
空気との混合気は、各燃焼室１８内へ導入される。この
混合気に点火するために、シリンダヘッド１３には点火
プラグ３１が取り付けられている。点火プラグ３１は点
火手段を構成している。

【００２５】ディストリビュータ３２はクランクシャフ
ト１７が２回転する間に１回転するロータを内蔵してい
る。ディストリビュータ３２はロータの回転に基づき、
イグナイタ３０から出力される高電圧を、クランクシャ
フト１７の回転角、すなわちクランク角（°ＣＡ、な
お、ＣＡはcrank angle の略称である）に同期して、点
火プラグ３１に分配して印加する。燃焼室１８内へ導入
された混合気は点火プラグ３１の点火によって爆発・燃
焼される。このときに生じた高温高圧の燃焼ガスにより
ピストン１５が往復動させられ、クランクシャフト１７
が回転してエンジン１１の駆動力が得られる。

【００２６】排気ポート２１には排気マニホールド３
３、触媒コンバータ３４等を備えた排気通路３５が接続
されている。燃焼室１８で生じた燃焼ガスは、排気通路
３５の各部材３３，３４を順に通ってエンジン１１の外
部へ排出される。

【００２７】前記エンジン１１においては、混合気が燃
焼室１８内に吸入されて燃焼ガスが排出されるまでの期
間、すなわち１サイクルの間に、ピストン１５が２往復
してクランクシャフト１７が２回転する。このサイクル
は周知のように吸気行程、圧縮行程、爆発行程及び排気
行程の４つの行程からなる。吸気行程では、ピストン１
５の下降により燃焼室１８内に負圧が発生し、この負圧
により燃焼室１８内に混合気が吸入される。圧縮行程で
は、ピストン１５が上昇して混合気が圧縮される。爆発
行程では、圧縮された混合気の爆発・燃焼によって発生
する圧力によりピストン１５が押し下げられる。排気行
程では押し下げられたピストン１５が再び上昇して燃焼
ガスが燃焼室１８の外部へ排出される。なお、前記エン
ジン１１における４つの気筒を、その配列順に、第１、
第２、第３及び第４気筒とすると、その配列順とは異な
る順序、ここでは、第１、第３、第４及び第２気筒の順
で、１８０°ＣＡずつ角度をずらして前記各サイクルが
行われるようになっている。

【００２８】前記エンジン１１には、その運転状態を検
出するためにスロットルセンサ３６、吸気圧センサ３
７、水温センサ３８、回転速度センサ３９及び気筒判別
センサ４０が設けられている。スロットルセンサ３６は
吸気通路２８のスロットルバルブ２５の近傍に取り付け
られ、そのバルブ２５の軸２５ａの回動角度、すなわち
スロットル開度ＴＡを検出する。吸気圧センサ３７はサ
ージタンク２６に取り付けられ、真空を基準とした場合
の同タンク２６内の圧力、すなわち吸気圧ＰＭを検出す
る。水温センサ３８はシリンダブロック１２に取り付け
られ、エンジン１１のウォータジャケットを流れる冷却
水の温度、すなわち冷却水温ＴＨＷを検出する。回転速
度センサ３９はディストリビュータ３２内に配設されて
おり、クランクシャフト１７が所定角度（例えば３０°
ＣＡ）回転する毎にクランク角信号ＳＧ１を出力する。
気筒判別センサ４０もディストリビュータ３２内に配設
されており、クランクシャフト１７が７２０°ＣＡ回転
する毎に気筒判別信号ＳＧ２を出力する。

【００２９】図１に示すように車両１０には、各インジ
ェクタ２９、イグナイタ３０等の作動を制御するための
電子制御装置（以下、ＥＣＵという）４１が配設されて
いる。ＥＣＵ４１は、本発明の気筒別点火時間間隔検出
手段、連爆状況検出手段、及び進角値設定手段を構成し
ている。又、ＥＣＵ４１は、初爆判定手段及び連爆判定
手段も構成している。さらに、ＥＣＵ４１，イグナイタ
３０，ディストリビュータ３２とにより出力手段を構成
している。

【００３０】ＥＣＵ４１は図２に示すように、中央処理
装置（ＣＰＵ）４２、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）４
３、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４４、バックア
ップＲＡＭ４５、外部入力回路４６及び外部出力回路４
７を備えている。これらの各回路４２〜４７はバス４８
によって互いに接続されている。ＲＯＭ４３は所定の制
御プログラムや初期データを予め記憶している。

【００３１】ＣＰＵ４２は、ＲＯＭ４３に記憶された制
御プログラム及び初期データに従って各種の演算処理を
実行する。ＲＡＭ４４はＣＰＵ４２による演算結果を一
時的に記憶する。バックアップＲＡＭ４５は、ＥＣＵ４
１に対する電力供給が停止された後にもＲＡＭ４４内の
各種データを保持する。

【００３２】外部入力回路４６には、前述したスロット
ルセンサ３６、吸気圧センサ３７、水温センサ３８、回
転速度センサ３９及び気筒判別センサ４０がそれぞれ接
続されている。一方、外部出力回路４７には、各インジ
ェクタ２９及びイグナイタ３０がそれぞれ接続されてい
る。

【００３３】そして、各センサ３６〜４０の検出信号が
外部入力回路４６を介してＣＰＵ４２に入力される。Ｃ
ＰＵ４２はそれらの入力に基づき各種演算を行い、イン
ジェクタ２９及びイグナイタ３０を作動させ、燃料噴射
制御及び点火時期制御を実行する。

【００３４】例えば、ＣＰＵ４２は、回転速度センサ３
９が出力するクランク角信号ＳＧ１の時間間隔を計測す
ることにより、単位時間当たりのクランクシャフト１７
の回転数であるエンジン回転速度ＮＥを演算する。

【００３５】また、点火時期の制御のために、ＲＯＭ４
３には、エンジン１１の運転状態に応じた最適な点火時
期に関するデータが予め記憶されている。ＣＰＵ４２は
各センサからの検出信号により、エンジン１１の運転状
態、例えばエンジン回転速度ＮＥ、吸気圧ＰＭ、暖機状
態等を検知する。そして、ＲＯＭ４３内のデータを参照
して最適な点火時期を割出し、イグナイタ３０に一次電
流の遮断信号を出力して点火時期を制御する。

【００３６】又、ＣＰＵ４２は回転速度センサ３９及び
気筒判別センサ４０からの入力に基づき、気筒の判別及
びクランク角の検出を行う。前記回転速度センサ３９及
び気筒判別センサ４０からの信号は、本発明の運転状態
パラメータを構成するものである。

【００３７】ここで、クランク角は、クランクカウンタ
ＣＣＲＡＮＫの値によって表される。このカウンタＣＣ
ＲＡＮＫは、クランクシャフト１７が２回転する期間に
おいて、回転速度センサ３９のクランク角信号ＳＧ１の
数をカウントするものであり、「０」〜「２３」の値
（整数）を採る。そして、このカウンタＣＣＲＡＮＫは
気筒判別信号ＳＧ２がＥＣＵ４１に入力されるごとにリ
セットされる。また、気筒の判別はクランクカウンタＣ
ＣＲＡＮＫが予め定めた値になったときに行われる。本
実施の形態では、クランクカウンタＣＣＲＡＮＫが
「０」のとき、第１気筒＃１のピストン１５が圧縮行程
の最上位置（圧縮ＴＤＣ）に位置し、「６」のとき第３
気筒＃３のピストン１５が圧縮ＴＤＣに位置していると
判別される。また、前記カウンタＣＣＲＡＮＫが「１
２」のとき、第４気筒＃４のピストン１５が圧縮ＴＤＣ
に位置し、「１８」のとき第２気筒＃２のピストン１５
が圧縮ＴＤＣに位置していると判別される。

【００３８】ＥＣＵ４１はこれらの算出値に基づき、各
インジェクタ２９、イグナイタ３０等を作動させ、燃料
噴射制御、点火時期制御等を実行する。又、燃料噴射制
御のために、ＥＣＵ４１はエンジン回転速度ＮＥと吸気
圧ＰＭとに基き、予めＲＯＭ４３に記憶したマップを参
照して燃料の質量（燃料噴射量）を求める。なお、上記
吸気圧ＰＭは通常、エンジン１１の吸気量に対応した値
となっている。ここで、燃料噴射量はインジェクタ２９
のソレノイドコイル（図示略）への通電時間によって決
定される。そのため、ＥＣＵ４１はそのときのエンジン
１１の運転状態に基づき、燃料噴射量に関連するパラメ
ータとしてインジェクタ通電時間を算出する。この通電
時間にわたり各ソレノイドコイルに通電し、インジェク
タ２９から噴射される燃料量を制御する。

【００３９】点火時期の制御のために、ＲＯＭ４３には
エンジン１１の運転状態に応じた最適な点火時期に関す
るデータが予め記憶されている。ＥＣＵ４１は各センサ
からの検出信号によりエンジン１１の運転状態、例え
ば、エンジン回転速度ＮＥ、吸気圧ＰＭ、暖機状態等を
検知する。そして、ＲＯＭ内のデータを参照して最適な
点火時期を割り出し、イグナイタ３０に一次電流の遮断
信号を出力して点火時期を制御する。すなわち、ＥＣＵ
４１は、第１気筒＃１、第３気筒＃３、第４気筒＃４及
び第２気筒＃２の順で１８０°ＣＡ毎に点火が行われる
ようにイグナイタ３０を駆動制御する。

【００４０】次に上記のように構成した内燃機関の始動
時点火時期制御装置の作用を説明する。図３は、始動時
点火時期計算ルーチンを示している。この計算ルーチン
は、エンジン１１が始動モード時において、各気筒毎に
所定タイミングにて割込み処理される。なお、エンジン
１１が始動モードか否かの判定は、ＥＣＵ４１がエンジ
ン回転速度ＮＥに基づいて行っている。すなわち、ＥＣ
Ｕ４１はエンジン回転速度ＮＥが所定回転速度以下であ
れば、始動状態にあるため始動モードと判定して、上記
計算ルーチンを実行し、エンジン回転速度ＮＥが所定回
転速度を越えた場合には、所定回転速度を越えてから所
定時間経過後に始動モードを脱出する。

【００４１】この始動モードを脱出した後は、ＥＣＵ４
１は、エンジン１１の運転状態、すなわちエンジン回転
速度ＮＥ、吸気圧ＰＭ、暖機状態等を検知し、ＲＯＭ４
３内のデータを参照して最適な点火時期を割出し、イグ
ナイタ３０に一次電流の遮断信号を出力して点火時期を
制御する。

【００４２】さて、図３の始動時点火時期計算ルーチン
に移行すると、ステップ１００において、初爆が当該気
筒に来たか否かを判定する。この判定は、下記のように
して行われる。

【００４３】図４に示すように、クランクカウンタＣＣ
ＲＡＮＫは、クランクシャフト１７が２回転する期間に
おいて、回転速度センサ３９のクランク角信号ＳＧ１の
数をカウントし、「０」〜「２３」の値（整数）を採
る。そして、このカウンタＣＣＲＡＮＫは気筒判別信号
ＳＧ２がＥＣＵ４１に入力されるごとにリセットされ
る。また、気筒の判別はクランクカウンタＣＣＲＡＮＫ
が予め定めた値になったときに行われている。すなわ
ち、クランクカウンタＣＣＲＡＮＫが「０」のとき、第
１気筒＃１のピストン１５が圧縮行程の最上位置（ＴＤ
Ｃ）に位置し、「６」のとき第３気筒＃３のピストン１
５がＴＤＣに位置していると判別される。また、前記カ
ウンタＣＣＲＡＮＫが「１２」のとき、第４気筒＃４の
ピストン１５がＴＤＣに位置し、「１８」のとき第２気
筒＃２のピストン１５がＴＤＣに位置していると判別さ
れている。

【００４４】図４に示すようにＥＣＵ４１は、クランク
カウンタＣＣＲＡＮＫにおいて、各気筒＃１〜＃４の点
火時点の次のカウントアップの値から、次の気筒の点火
に係るクランクカウンタＣＣＲＡＮＫのカウント値まで
のカウント時間Ｔｎ（ｎは気筒の 、すなわち、この実
施の形態では、ｎは１乃至４の値を採り、それぞれ第１
気筒乃至第４気筒を意味する）を測定する。従って、カ
ウント時間Ｔ１はクランクカウンタＣＣＲＮＡＫが
「２」〜「７」、カウント時間Ｔ２はクランクカウンタ
ＣＣＲＮＡＫが「８」〜「１３」、カウント時間Ｔ３は
クランクカウンタＣＣＲＮＡＫが「１４」〜「１９」、
カウント時間Ｔ４は「２０」〜「１」までの各気筒＃１
乃至＃４に関する時間である。

【００４５】そして、例えば、図４において、第１気筒
＃１，第３気筒＃３では初爆がなく、第４気筒＃４で初
爆が来ると、第４気筒＃４ではトルクが生ずるため回転
速度がそれまでの速度よりも速くなり、そのカウント時
間Ｔ４は、カウント時間Ｔ１，Ｔ３よりも短くなる。従
って、本実施の形態では、上記のようなことから、下記
の初爆判定条件を満足しているか否かで、初爆が来たか
否かの判定を行う。

【００４６】初爆判定条件 ：Ｔｎ＜ｔ なお、ｔは初爆判定値であり、始動時の水温ＨＴＷ等に
より、ＲＯＭ４３に予め記憶したマップにより求める。

【００４７】上記のようにして、ステップ１００におい
て、当該気筒に初爆が来ていない場合、すなわち、Ｔｎ
≧ｔの場合には、ステップ１４０に移行して、公知の固
定点火処理を行う。この固定点火処理は、ＴＤＣ（上死
点）よりも後であるＡＴＤＣにて点火するように点火時
期を設定する公知の方法である。このステップ１４０の
処理が終了後、この始動時点火時期計算ルーチンを一旦
終了する。従って、この始動時点火時期計算ルーチンで
設定された固定点火時期にて、ＥＣＵ４１は、当該気筒
に係る点火プラグ３１に対して点火が行われるようにイ
グナイタ３０を駆動制御する。

【００４８】又、前記ステップ１００において、当該気
筒に係るカウント時間Ｔｎが初爆判定値ｔよりも未満の
場合には、ステップ１１０に移行し、連爆判定条件を満
足しているか否かを判定する。この連爆判定条件とは、
この実施の形態では下記の条件をいう。

【００４９】すなわち、連爆があった場合には、当該気
筒に関しては短いカウント時間Ｔｎが連続して得られる
ことになる。従って、この実施の形態では、初爆判定値
ｔよりも短いカウント時間Ｔｎが、連続して３回以上あ
った場合、連爆があたとして判定する。

【００５０】例えば、図５は、第ｎ気筒＃ｎのカウント
時間が始動開始をしてから、１回目〜１４回目のそれぞ
れのカウント時間Ｔｎを横に配置した説明図である。初
爆判定値ｔは、初爆判定値ｔよりも短いカウント時間Ｔ
ｎは５回目、６回目、９回目〜１４回目となっている。
すると、この実施の形態では、５回目と６回目は、連続
して初爆判定条件を満足したが、この場合には、連爆判
定条件を満足しないため、ステップ１１０では「ＮＯ」
と判定して、ステップ１３０に移行する。一方、９回目
〜１１回目では、連続して３回連爆判定条件を満足する
ため、１１回目のカウント時間Ｔｎに係る本ルーチンの
制御周期において、連爆判定をし、ステップ１２０に移
行する。

【００５１】上記のようにして、連爆判定を行い、「Ｎ
Ｏ」と判定して、ステップ１３０に移行すると、同ステ
ップ１３０では、連爆状況により、徐々に進角を行う。
すなわち、初爆があっても未だ連爆判定条件を満足して
いない気筒は、ある程度は安定した燃焼が期待できる。
従って、その場合は固定点火によるＴＤＣ（上死点）近
傍にて点火するよりも、徐々に点火時期を進角してトル
クをより得るようにした方が、エンジン回転速度が上昇
し、始動時間の短縮となる。

【００５２】この実施の形態では、当該第ｎ気筒＃ｎに
おいて、現在から過去Ｒ回のカウント時間Ｔｎのうち、
Ｓ（＜Ｒ）回が初爆判定条件を満足しているときに、一
定角である進角値αをそれまでの当該気筒の点火時期に
加算して、進角を行うようにしている。なお、この始動
時点火時期計算ルーチンが終了する毎に、過去Ｒ回のカ
ウント時間Ｔｎのうち、一番古い過去の当該ルーチンの
制御周期に係るカウント時間Ｔｎは破棄され、最新の制
御周期に係るカウント時間Ｔｎが新たに加わることによ
りデータが更新される。又、この実施の形態では、前記
のように一定値の進角値αを加算した場合であっても、
その後、過去のＲ回のカウント時間Ｔｎのいずれもが、
初爆判定条件を満足しなかった場合には、固定点火に戻
すようにしている。

【００５３】上記のステップ１３０の処理が終了後、こ
の始動時点火時期計算ルーチンを一旦終了する。従っ
て、この後、始動時点火時期計算ルーチンで設定された
連爆状況に応じた点火時期にて、ＥＣＵ４１は、当該気
筒に係る点火プラグ３１に対して点火が行われるように
イグナイタ３０を駆動制御する。

【００５４】前記ステップ１１０において、連爆判定条
件を満足している場合には、ステップ１２０に移行す
る。同ステップ１２０では、連爆が好適に行われている
ため、通常の進角値を設定して、この始動時点火時期計
算ルーチンを一旦終了する。従って、この後、始動時点
火時期計算ルーチンで設定された通常の進角値にて設定
された点火時期にて、ＥＣＵ４１は、当該気筒に係る点
火プラグ３１に対して点火が行われるようにイグナイタ
３０を駆動制御する。なお、通常の進角値とは、ＴＤＣ
よりも前の点火時期であるＢＴＤＣにて点火が行われる
公知の点火時期である。

【００５５】さて、上記の始動時点火時期計算ルーチン
の実際の例を図６（ａ）を参照して説明する。図６
（ａ）は、ステップ１３０において、Ｒを５、Ｓを３と
した場合の例を示している。この例では、始動時点火時
期計算ルーチンの制御周期が１回目から１３回目までが
図示されており、制御周期６，７，１０，１１，１２回
目において、カウント時間Ｔｎが初爆判定条件を満足し
た場合の例である。なお、図６（ａ）において、「０／
５」は過去５回分のカウント時間Ｔｎのうち、初爆判定
条件を満足したものは０であったことを意味している。
「１／５」は過去５回分のカウント時間Ｔｎのうち、初
爆判定条件を満足したものは１回分、「２／５」は過去
５回分のカウント時間Ｔｎのうち、初爆判定条件を満足
したものは２回分、「３／５」は過去５回分のカウント
時間Ｔｎのうち、初爆判定条件を満足したものは３回分
あったことを意味している。

【００５６】そして、この例では、１〜５回目は、初爆
が来ておらず、ステップ１００からステップ１４０に移
行して処理された場合であり、「０／５」とされ、固定
点火であるＡＴＤＣにて固定点火が行われていることを
示している。

【００５７】次の６回目の制御周期では初爆判定条件を
満足するが、連爆判定条件を満足しないため、従って、
ステップ１００からステップ１１０、さらにステップ１
３０に移行した場合である。この６回目の制御周期で
は、図６（ａ）に示すように「１／５」となり、固定点
火であるＡＴＤＣの点火時期に対して進角値αが加算さ
れる。又、７回目では、同様に初爆判定条件を満足する
が、連爆判定条件を満足しないため、ステップ１３０に
移行した場合である。従って、「２／５」となり、前回
の点火時期に対して進角値αがさらに加算される。

【００５８】上記のようにして、ステップ１３０におい
て、連爆状況に応じて、進角される。制御周期８回目、
９回目は、初爆判定条件を満足しないため、ステップ１
３０において、制御周期７回目と同じ「２／５」であ
り、制御周期７回目の進角値に設定される。又、制御周
期１０回目のカウント時間Ｔｎは、初爆判定条件を満足
したため、「３／５」となり、前回の点火時期に対して
進角値αがさらに加算される。次の制御周期１１回目の
カウント時間Ｔｎは、初爆判定条件を満足しているが、
最も古い制御周期６回目のカウント時間Ｔｎ（初爆判定
条件を満足している）は破棄され、今回の制御周期に係
る１１回目のカウント時間Ｔｎ（初爆判定条件を満足し
ている）が新たに加わったため、ステップ１３０におい
て、制御周期１０回目と同じ「３／５」であり、制御周
期１０回目の進角値と同じ値に設定される。

【００５９】制御周期１２回目、１３回目では、カウン
ト時間Ｔｎが初爆判定条件を満足したため、ステップ１
００、ステップ１１０で「ＹＥＳ」とされ、ステップ１
２０に移行する。すなわち、連爆があったものと判定さ
れた場合である。この場合は、ステップ１２０におい
て、通常の進角値が設定され、図６（ａ）に示すように
制御周期１０回目、１１回目の進角値よりもさらに進角
した値が点火時期として設定される。

【００６０】以上の本実施の形態は以下に示す特徴を有
するものである。 （ａ）本実施の形態では、ステップ１１０において、連
爆判定を行い、「ＮＯ」と判定して、ステップ１３０に
移行すると、同ステップ１３０では、連爆状況により、
徐々に進角を行った。これは、初爆があっても未だ連爆
判定条件を満足していない気筒は、ある程度は安定した
燃焼が期待できるためであり、その場合は固定点火によ
るＴＤＣ（上死点）近傍にて点火するよりも、徐々に点
火時期を進角してトルクをより得るようにした方が、エ
ンジン回転速度が上昇する。この結果、始動時間を短縮
することができる。

【００６１】なお、以下のように具体化しても、上記実
施の形態と略同様の作用効果を奏することができる。 （１）上記実施の形態では、ステップ１００において、
初爆判定条件は、Ｔｎ＜ｔとしたが、この代わりに、初
爆判定条件として、Ｔｎ＜Ａ×ＴｎAVE としても良い。
ＴｎAVE は、始動開始後のＴｎの平均値であり、過去の
制御周期の複数回分に亘る平均値である。又、Ａは定数
であり、例えば０．５等を採ることができる。

【００６２】（２）上記実施の形態では、ステップ１１
０において、連爆判定条件は、初爆判定値ｔよりも短い
カウント時間Ｔｎが、連続して３回以上あった場合に連
爆があったとして判定した。この連続して３回の代わり
に、連続２回、或いは連続４回以上、初爆判定値ｔより
も、短いカウント時間Ｔｎが得られた場合を連爆があっ
たものとして判定するようにしてもよい。

【００６３】（３）又、連爆判定条件として、現在から
過去にわたってＭ回分の各制御周期のカウント時間Ｔｎ
をそれぞれＲＡＭ４４に記憶し、そのうちのＰ（＜Ｍ）
個が、初爆判定条件を満足したことを条件としてもよ
い。この連爆判定条件を満足したとき、連爆があったと
判定し、ステップ１２０に移行する。例えば５（＝Ｍ）
回のＴｎのうち、３（＝Ｐ）回が初爆判定条件を満足し
たとき、ステップ１２０に移行し、そうでないときには
ステップ１３０に移行するのである。

【００６４】なお、この場合、始動時点火時期計算ルー
チンが終了する毎に、一番古い過去のカウント時間Ｔｎ
は破棄され、最新のカウント時間Ｔｎが新たに加わるこ
とによりデータは更新される。

【００６５】（４）上記実施形態では、ステップ１３０
において、当該第ｎ気筒＃ｎに係る現在から過去Ｒ回の
カウント時間Ｔｎのうち、Ｓ（＜Ｒ）回が初爆判定条件
を満足しているときに、一定角である進角値αを加算し
て、進角を行うようにした。この代わりに、図６（ｂ）
のようにしてもよい。この例では、カウント時間Ｔｎが
初爆判定条件を満足する毎に、一定値である進角値β
（なお、βは前記αと同じ値でもよく、又、異なる値で
もよい）を前回の制御周期における点火時期に加算して
点火時期を算出するものである。なお、図６（ｂ）にお
いても、図６（ａ）と同様に、始動時点火時期計算ルー
チンの制御周期が１回目から１３回目までが図示されて
おり、制御周期６，７，１０，１１，１２回目におい
て、カウント時間Ｔｎが初爆判定条件を満足した場合の
例である。

【００６６】なお、前記実施の形態では、一定値の進角
値αを加算した場合であっても、その後、過去のＲ回の
カウント時間Ｔｎのいずれもが初爆判定条件を満足しな
かった場合においては、固定点火に戻すようにしたが、
この例では前回の制御周期における点火時期の値を設定
するものとする。

【００６７】（５） 又、上記（４）の代わりに図６
（ｃ）のようにしてもよい。この例においても、図６
（ａ）と同様に、始動時点火時期計算ルーチンの制御周
期が１回目から１３回目までが図示されており、制御周
期６，７，１０，１１，１２回目において、カウント時
間Ｔｎが初爆判定条件を満足した場合の例である。

【００６８】この例においては、図６（ｂ）と異なり、
ステップ１３０における点火時期は進角値が加算されて
求められるのではなく、カウント時間Ｔｎが初爆判定条
件を満足して、その初爆判定条件を満足した回数が更新
される毎に、ＲＯＭ４３に予め記憶されているテーブル
を読み込んで、点火時期を以前の点火時期より進角側に
設定するものである。前記テーブルは、初爆判定条件を
満足した回数と、その初爆判定条件を満足した回数に対
応する、好適な点火時期とから構成されている。なお、
前記好適な点火時期は試験等により得られる。

【００６９】従って、例えば、制御周期６回目で当該第
ｎ気筒＃ｎに初爆があった場合、最初にＡＴＤＣ１０°
ＣＡがＲＯＭ４３に予め記憶されたテーブルから読み出
されて設定される。そして、次の制御周期７回目では、
同じくマップからＡＴＤＣ７°ＣＡが読み出されて点火
時期が設定される。以下、同様に制御周期におけるカウ
ント時間Ｔｎが初爆判定条件を満足するごとに、進角側
の点火時期が設定されることになる。

【００７０】なお、図６（ｂ）の初爆条件をカウント時
間Ｔｎが満足する毎に、進角側に設定された点火時期を
テーブルから読み出す代わりに、当該第ｎ気筒＃ｎにお
いて、現在から過去Ｒ回のカウント時間Ｔｎのうち、Ｓ
（＜Ｒ）回が初爆判定条件を満足しているときに、点火
時期を前の点火時期より進角側に設定された点火時期を
テーブルから読み出すようにしてもよい。

【００７１】以上、本発明を具体化した各実施形態につ
いて説明したが、上各実施形態から把握できる技術的思
想について、その効果と共に以下に記載する。 （イ）請求項５において、連爆状況の検出は、始動時
に、気筒を判別して、該気筒の点火から次に点火される
気筒の点火までの気筒別点火時間間隔を検出すること
と、気筒別点火時間間隔が予め設定された初爆判定条件
を満足したかを判定することと、該気筒に初爆があった
と判定したとき、初爆判定条件を満足する回数が所定回
数以上か否かを判定することにより、行われるものであ
る内燃機関の始動時点火時期制御方法。前記の方法によ
り、各気筒毎の連爆状況の検出を行うことができる。

【００７２】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１及び請求
項５の発明によれば、始動時において、各気筒毎の連爆
状況に応じて各気筒の点火時期を進角することにより、
始動時間を短くすることができる。

【００７３】請求項２の発明によれば、初爆判定条件の
満足する回数が所定回数とならない連爆状況に応じて各
気筒の点火時期を進角することにより、始動時間を短く
することができる。

【００７４】請求項３の発明によれば、初爆判定条件を
満足する回数が所定回数以上連続しなかった連爆状況に
応じて各気筒の点火時期を進角することにより、始動時
間を短くすることができる。

【００７５】請求項４の発明によれば、連爆と判定され
ない、連爆状況の場合、すなわち、初爆判定条件を満足
する回数が所定回数以上連続していない場合、或いは、
初爆判定条件を満足する回数が所定回数以上ない場合、
各気筒毎の連爆状況に応じて当該気筒の点火手段の点火
時期の進角値の設定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のガソリンエンジンの概
略構成図

【図２】ＥＣＵ等の電気的構成を示すブロック図であ
る。

【図３】同ＥＣＵにより実行される「始動時点火時期計
算ルーチン」を示すフローチャート。

【図４】気筒の点火した時点の次のクランクカウントア
ップから次の気筒の点火にかかるクランクカウント迄の
気筒別点火時間間隔計算の説明図。

【図５】第ｎ気筒＃ｎにおいて、始動を開始してからの
複数個のカウント時間を横に配置した説明図。

【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ「始動時
点火時期計算ルーチン」が実行処理されたときの点火時
期の変遷を表す説明図。

【符号の説明】

１１…内燃機関としてのエンジン、３０…イグナイタ、
３１…点火手段としての点火プラグ、３２…ディストリ
ビュータ（イグナイタ３０、ＥＣＵ４１と共に出力手段
を構成する）、３９…回転速度センサ、４０…気筒判別
センサ、４１…気筒別点火時間間隔検出手段、連爆状況
検出手段、進角値設定手段、初爆判定手段及び連爆判定
手段を構成するＥＣＵ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 始動時に、気筒を判別して、該気筒の点
   火から次に点火される気筒の点火までの気筒別点火時間
   間隔を検出する気筒別点火時間間隔検出手段と、 前記気筒別点火時間間隔に基づいて当該気筒の連爆状況
   を検出する連爆状況検出手段と、 各気筒毎の連爆状況に応じて各気筒の点火手段の点火時
   期の進角値を設定する進角値設定手段と、 前記進角値設定手段が設定した進角値に基づいて各気筒
   の点火手段へ点火信号を出力する出力手段とを備えるこ
   とを特徴とする内燃機関の始動時点火時期制御装置。
2. 【請求項２】 連爆状況検出手段は、気筒別点火時間間
   隔が予め設定された初爆判定条件を満足したか否かによ
   り初爆か否かを判定する初爆判定手段と、前記初爆判定
   手段にて該気筒に初爆があったと判定したとき、初爆判
   定条件を満足する回数が所定回数以上のとき連爆と判定
   する連爆判定手段とを備えたことを特徴とする請求項１
   に記載の内燃機関の始動時点火時期制御装置。
3. 【請求項３】 前記連爆判定手段は、初爆判定条件を満
   足する回数が所定回数以上連続した場合に、連爆と判定
   するものである請求項２に記載の内燃機関の始動時点火
   時期制御装置。
4. 【請求項４】 前記進角値設定手段は、連爆判定手段が
   当該気筒においては所定回数以上の連爆ではないと判定
   したとき、該気筒の点火手段の点火時期の進角値を設定
   するものである請求項２又は請求項３に記載の内燃機関
   の始動時点火時期制御装置。
5. 【請求項５】 内燃機関の運転状態に応じて点火時期を
   算出し、該算出した点火時期に対応した時点で点火指示
   を行うとともに該機関が始動状態にある間及び始動終了
   後、所定期間経過するまでの間は前記算出した点火時期
   の代わりに予め定めた前記機関の運転状態に無関係の固
   定の点火時期に対応した時点で点火指示を行う始動時点
   火時期制御方法において、 始動時に、運転状態パラメータから該機関の各気筒の連
   爆状況を検出し、各気筒毎の連爆状況に応じて各気筒の
   点火手段の点火時期の進角値を設定し、設定した進角値
   に基づいて各気筒の点火手段の点火時期制御を行うよう
   にしたことを特徴とする内燃機関の始動時点火時期制御
   方法。